Aplicación del HPCMP CREATE-AV Kestrel a una Predicción Integrada de Hélices
Autores: Aref, Pooneh; Ghoreyshi, Mehdi; Jirasek, Adam; Seidel, Jürgen
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Aplicación del HPCMP CREATE-AV Kestrel a una Predicción Integrada de Hélices
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Hélice
Aerodinámica
Investigación computacional
Túnel de viento
Aeronave
Validación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
Este artículo presenta los resultados de una investigación computacional de un caso de prueba de hélice integrada utilizando las herramientas de simulación HPCMP CREATE-AV Kestrel. Hay un renovado interés en los aviones propulsados por hélices para vehículos aéreos no tripulados, aviones eléctricos y taxis voladores. Los recursos computacionales pueden acelerar significativamente la generación de modelos aerodinámicos para estos vehículos y reducir el costo de desarrollo si las herramientas de predicción pueden predecir con precisión las interacciones aerodinámicas entre el avión y la hélice. Desafortunadamente, hay datos experimentales limitados de hélices disponibles para validar los métodos computacionales. Por lo tanto, se estableció un taller del Instituto Americano de Aeronáutica y Astronáutica (AIAA) para abordar este problema. El objetivo de este taller era generar una base de datos de pruebas en túnel de viento de acceso abierto para la validación computacional de los efectos de la hélice en la aerodinámica del ala, específicamente para hélices montadas en la punta del ala. La hélice seleccionada para el taller tiene cuatro palas y un diámetro de 16.2 pulgadas. El ala tiene una cuerda en la raíz y en la punta de 11.6 y 8.6 pulgadas, respectivamente. Se utilizaron dos enfoques de simulación diferentes: uno utilizando una sola malla que incluye las paredes del túnel de viento y el segundo utilizando una malla de subconjunto superpuesta a una malla cartesiana adaptativa que llena el espacio entre la malla cercana al cuerpo y las paredes del túnel de viento. Las predicciones de ambos enfoques se han comparado con los datos experimentales disponibles del túnel de viento de baja velocidad de Lockheed Martin para investigar la resolución de la malla requerida para una predicción precisa de los datos del campo de flujo. Los resultados muestran un buen acuerdo para todas las condiciones probadas. Los datos medidos y predichos muestran que el rendimiento aerodinámico del ala mejora con la hélice montada en la punta que gira.
Descripción
Este artículo presenta los resultados de una investigación computacional de un caso de prueba de hélice integrada utilizando las herramientas de simulación HPCMP CREATE-AV Kestrel. Hay un renovado interés en los aviones propulsados por hélices para vehículos aéreos no tripulados, aviones eléctricos y taxis voladores. Los recursos computacionales pueden acelerar significativamente la generación de modelos aerodinámicos para estos vehículos y reducir el costo de desarrollo si las herramientas de predicción pueden predecir con precisión las interacciones aerodinámicas entre el avión y la hélice. Desafortunadamente, hay datos experimentales limitados de hélices disponibles para validar los métodos computacionales. Por lo tanto, se estableció un taller del Instituto Americano de Aeronáutica y Astronáutica (AIAA) para abordar este problema. El objetivo de este taller era generar una base de datos de pruebas en túnel de viento de acceso abierto para la validación computacional de los efectos de la hélice en la aerodinámica del ala, específicamente para hélices montadas en la punta del ala. La hélice seleccionada para el taller tiene cuatro palas y un diámetro de 16.2 pulgadas. El ala tiene una cuerda en la raíz y en la punta de 11.6 y 8.6 pulgadas, respectivamente. Se utilizaron dos enfoques de simulación diferentes: uno utilizando una sola malla que incluye las paredes del túnel de viento y el segundo utilizando una malla de subconjunto superpuesta a una malla cartesiana adaptativa que llena el espacio entre la malla cercana al cuerpo y las paredes del túnel de viento. Las predicciones de ambos enfoques se han comparado con los datos experimentales disponibles del túnel de viento de baja velocidad de Lockheed Martin para investigar la resolución de la malla requerida para una predicción precisa de los datos del campo de flujo. Los resultados muestran un buen acuerdo para todas las condiciones probadas. Los datos medidos y predichos muestran que el rendimiento aerodinámico del ala mejora con la hélice montada en la punta que gira.