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Caracterización Fluido-Dinámica y Aeroacústica de la Interacción de Rotores Lado a Lado

Autores: Nargi, Ranieri Emanuele; Candeloro, Paolo; De Gregorio, Fabrizio; Ceglia, Giuseppe; Pagliaroli, Tiziano

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Caracterización Fluido-Dinámica y Aeroacústica de la Interacción de Rotores Lado a Lado


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Aeroespacial

Palabras clave

Investigación
Rotores
Efectos de interacción
Mediciones de carga
Dinámica del campo de flujo
Emisiones acústicas

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 30

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Se realizó una investigación sobre los efectos de interacción de rotores gemelos en rotación mediante mediciones de carga (empuje y par), dinámicas del campo de flujo a través de Velocimetría de Imágenes de Partículas Resueltas en el Tiempo y emisiones acústicas utilizando una matriz de micrófonos. Se investigaron dos rotores, cada uno con un diámetro de D = 393.7 mm y equipados con tres palas, en una configuración lado a lado, para simular un sistema de propulsión multirrotor. La distancia mutua entre las hélices es de 1.02 D, y se exploraron cuatro velocidades de rotación diferentes, es decir, 2620, 3500, 4360 y 5200 RPM. En tal configuración, el empuje y el par sufren una reducción en comparación con lo encontrado para una configuración de hélice única. El nivel de fluctuaciones de carga aerodinámica también aumenta. La interacción de los estelas produce una región de recirculación en la periferia externa de las capas de cizallamiento. Se ha empleado un enfoque innovador que involucra el acoplamiento de la Descomposición Ortogonal Propia (POD) y la Transformada de Wavelet para investigar las estructuras dominantes dentro del flujo y su influencia mutua. Los resultados revelan que las estelas interactivas están dominadas por un movimiento similar a una onda que pulsa en armónicos de la Frecuencia de Paso de Palas (HBPF) de 1/3. Órdenes superiores de modos POD capturan estructuras vórtices coherentes, incluidos vórtices de punta que pulsan a HBPF = 1. La investigación aeroacústica muestra que el nivel de ruido, en términos del Nivel de Presión Sonora Global, presenta un incremento notable respecto al generado por la hélice única.

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