Características aerodinámicas de un ventilador ductado en suspensión y transición en efecto suelo
Autores: Zhao, Yanxiong; Tian, Yun; Wan, Zhiqiang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Características aerodinámicas de un ventilador ductado en suspensión y transición en efecto suelo
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Ventiladores ductados
Efecto suelo
Características aerodinámicas
Simulaciones numéricas
Ecuaciones de Navier-Stokes promediadas por Reynolds
Pérdida de sustentación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Los ventiladores ductados instalados en vehículos de despegue y aterrizaje vertical experimentan un efecto suelo significativo durante el despegue y el aterrizaje. Las características aerodinámicas de un ventilador ductado que flota y transiciona en el efecto suelo se estudian utilizando simulaciones numéricas en este documento. Los campos de flujo se obtienen resolviendo las ecuaciones de Navier-Stokes promediadas por Reynolds con el enfoque de Marco de Referencia Múltiple. Cuando un ventilador ductado flota en el efecto suelo, el empuje de la pala aumenta debido al efecto combinado del aumento en el ángulo de ataque efectivo de la pala y el aumento en la presión ambiental; el empuje del ducto disminuye debido al efecto combinado de la disminución en el ángulo de ataque efectivo del ducto y el aumento en la presión ambiental. La pérdida de sustentación ocurre en un cierto cociente de avance y ángulo de ataque al transicionar en el efecto suelo. El efecto suelo retrasa la ocurrencia de la pérdida de sustentación en algunos cocientes de avance. El efecto suelo es apenas detectable en ángulos de ataque menores a 30 grados, incluso si la altura cae a 0.5 veces el diámetro de salida del ducto. A esta altura y en altos ángulos de ataque, las diferentes posiciones y regiones de influencia del vórtice de suelo en diferentes cocientes de avance contribuyen a las diferentes tendencias de variación en el rendimiento del ventilador ductado.
Descripción
Los ventiladores ductados instalados en vehículos de despegue y aterrizaje vertical experimentan un efecto suelo significativo durante el despegue y el aterrizaje. Las características aerodinámicas de un ventilador ductado que flota y transiciona en el efecto suelo se estudian utilizando simulaciones numéricas en este documento. Los campos de flujo se obtienen resolviendo las ecuaciones de Navier-Stokes promediadas por Reynolds con el enfoque de Marco de Referencia Múltiple. Cuando un ventilador ductado flota en el efecto suelo, el empuje de la pala aumenta debido al efecto combinado del aumento en el ángulo de ataque efectivo de la pala y el aumento en la presión ambiental; el empuje del ducto disminuye debido al efecto combinado de la disminución en el ángulo de ataque efectivo del ducto y el aumento en la presión ambiental. La pérdida de sustentación ocurre en un cierto cociente de avance y ángulo de ataque al transicionar en el efecto suelo. El efecto suelo retrasa la ocurrencia de la pérdida de sustentación en algunos cocientes de avance. El efecto suelo es apenas detectable en ángulos de ataque menores a 30 grados, incluso si la altura cae a 0.5 veces el diámetro de salida del ducto. A esta altura y en altos ángulos de ataque, las diferentes posiciones y regiones de influencia del vórtice de suelo en diferentes cocientes de avance contribuyen a las diferentes tendencias de variación en el rendimiento del ventilador ductado.