Estudio numérico sobre las características y mecanismos inusuales de carga de vibración del compartimento del tren de aterrizaje delantero
Autores: Dang, Huixue; Xu, Jiang; Wang, Wei; Wang, Xiaochen; Li, Bin; Cao, Ruizhi; Kang, Liuhong; Yang, Zhichun
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Estudio numérico sobre las características y mecanismos inusuales de carga de vibración del compartimento del tren de aterrizaje delantero
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Aeronaves
Vibraciones
Inducidas por fluidos
ángulos de apertura de escotillas
Cargas de presión
Características del flujo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
Las aeronaves civiles pueden experimentar vibraciones notables en la cabina y el cockpit debido a fallos mecánicos durante el vuelo. Para abordar este problema, se utilizó un enfoque híbrido para investigar las características de carga de vibración inducida por fluidos en el compartimento del tren de aterrizaje delantero bajo diferentes ángulos de apertura de la trampilla. Los resultados revelan que la raíz cuadrada media (RMS) de las cargas de presión acumulativas en trampillas pequeñas y grandes bajo diferentes ángulos de apertura es mayor a 15 grados. Para todos los casos simulados (0 grados, 5 grados, 10 grados, 15 grados, 20 grados), los resultados de la densidad espectral de potencia (PSD) de los puntos de monitoreo elegidos en la pared interna de la trampilla grande exhiben características de frecuencia de banda ancha, y los valores máximos de PSD para los puntos de monitoreo elegidos en la pared externa de la trampilla pequeña muestran una concentración significativa de energía a aproximadamente 75 Hz. Los valores máximos de PSD para los puntos de monitoreo seleccionados en la pared interna de la trampilla pequeña demuestran una distribución de energía más uniforme. Utilizando la iso-superficie del criterio Q, líneas de corriente espaciales y líneas de corriente en diferentes secciones transversales para analizar las características del flujo, el estudio investiga los mecanismos de carga fluctuante de los compartimentos. Los resultados indican que las cargas no estacionarias provienen de los bordes romos de las trampillas, que inducen flujo no estacionario y flujo en dirección de la extensión. Las brechas geométricas entre diferentes ubicaciones causan separación del flujo, y los flujos dentro del compartimento exhiben características similares a las de una cavidad limpia. Además, la interferencia mutua puede describirse utilizando flujo circulante y flujo en dirección de la extensión, lo que resulta en inestabilidad del flujo. Las zonas de separación del flujo se amplían y la intensidad del vórtice aumenta con el aumento del ángulo de apertura de la trampilla de 0 grados a 15 grados; luego, sus valores disminuyen a medida que el ángulo de apertura de la trampilla aumenta de 15 grados a 20 grados. Estas variaciones explican el máximo RMS de las cargas de presión acumulativas a 15 grados.
Descripción
Las aeronaves civiles pueden experimentar vibraciones notables en la cabina y el cockpit debido a fallos mecánicos durante el vuelo. Para abordar este problema, se utilizó un enfoque híbrido para investigar las características de carga de vibración inducida por fluidos en el compartimento del tren de aterrizaje delantero bajo diferentes ángulos de apertura de la trampilla. Los resultados revelan que la raíz cuadrada media (RMS) de las cargas de presión acumulativas en trampillas pequeñas y grandes bajo diferentes ángulos de apertura es mayor a 15 grados. Para todos los casos simulados (0 grados, 5 grados, 10 grados, 15 grados, 20 grados), los resultados de la densidad espectral de potencia (PSD) de los puntos de monitoreo elegidos en la pared interna de la trampilla grande exhiben características de frecuencia de banda ancha, y los valores máximos de PSD para los puntos de monitoreo elegidos en la pared externa de la trampilla pequeña muestran una concentración significativa de energía a aproximadamente 75 Hz. Los valores máximos de PSD para los puntos de monitoreo seleccionados en la pared interna de la trampilla pequeña demuestran una distribución de energía más uniforme. Utilizando la iso-superficie del criterio Q, líneas de corriente espaciales y líneas de corriente en diferentes secciones transversales para analizar las características del flujo, el estudio investiga los mecanismos de carga fluctuante de los compartimentos. Los resultados indican que las cargas no estacionarias provienen de los bordes romos de las trampillas, que inducen flujo no estacionario y flujo en dirección de la extensión. Las brechas geométricas entre diferentes ubicaciones causan separación del flujo, y los flujos dentro del compartimento exhiben características similares a las de una cavidad limpia. Además, la interferencia mutua puede describirse utilizando flujo circulante y flujo en dirección de la extensión, lo que resulta en inestabilidad del flujo. Las zonas de separación del flujo se amplían y la intensidad del vórtice aumenta con el aumento del ángulo de apertura de la trampilla de 0 grados a 15 grados; luego, sus valores disminuyen a medida que el ángulo de apertura de la trampilla aumenta de 15 grados a 20 grados. Estas variaciones explican el máximo RMS de las cargas de presión acumulativas a 15 grados.