Derivadas de Estabilidad de Varios Vehículos Más Ligeros que el Aire: Un Estudio Comparativo Basado en CFD
Autores: Sasidharan, Anoop; Velamati, Ratna Kishore; Janardhanan, Sheeja; Oruganti, Venkata Ramana Murthy; Mohammad, Akram
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Derivadas de Estabilidad de Varios Vehículos Más Ligeros que el Aire: Un Estudio Comparativo Basado en CFD
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Aerostato
Derivadas de estabilidad
Enfoque basado en CFD
Estabilidad dinámica
Oscilaciones
Características aerodinámicas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Se propone un aerostato con un solo cable para la aplicación de mediciones de viento a bajas altitudes. En el estudio actual, se investigan los parámetros del modelo aerodinámico (derivadas de estabilidad) del aerostato basándose en un enfoque basado en CFD. Se presentan las derivadas de estabilidad estática, así como las dinámicas de los aerostatos. El cálculo de las derivadas de estabilidad dinámica implica la simulación de las oscilaciones de los aerostatos en su dirección axial (avance), la dirección vertical (elevación) y los movimientos angulares con respecto a la dirección lateral (inclinación). Se utiliza una oscilación sinusoidal forzada para la simulación del aerostato, y se toma un período estable de oscilación para la extracción de las derivadas. Se consideran cuatro aerostatos diferentes para el estudio actual con cuatro ángulos de ataque diferentes. El aerostato Zhiyuan, el aerostato HAA, el aerostato NPL y el aerostato GNVR son los aerostatos considerados para este estudio. Se analizan y comparan los resultados de las derivadas de estabilidad obtenidos para los cuatro aerostatos con respecto a sus características geométricas. A partir de las características aerodinámicas estáticas, el aerostato Zhiyuan muestra un mejor rendimiento que los otros aerostatos en términos de la relación de sustentación y resistencia. Las derivadas de estabilidad dinámica del aerostato Zhiyuan sugieren su aplicación como el sistema propuesto de medición de viento a baja altitud.
Descripción
Se propone un aerostato con un solo cable para la aplicación de mediciones de viento a bajas altitudes. En el estudio actual, se investigan los parámetros del modelo aerodinámico (derivadas de estabilidad) del aerostato basándose en un enfoque basado en CFD. Se presentan las derivadas de estabilidad estática, así como las dinámicas de los aerostatos. El cálculo de las derivadas de estabilidad dinámica implica la simulación de las oscilaciones de los aerostatos en su dirección axial (avance), la dirección vertical (elevación) y los movimientos angulares con respecto a la dirección lateral (inclinación). Se utiliza una oscilación sinusoidal forzada para la simulación del aerostato, y se toma un período estable de oscilación para la extracción de las derivadas. Se consideran cuatro aerostatos diferentes para el estudio actual con cuatro ángulos de ataque diferentes. El aerostato Zhiyuan, el aerostato HAA, el aerostato NPL y el aerostato GNVR son los aerostatos considerados para este estudio. Se analizan y comparan los resultados de las derivadas de estabilidad obtenidos para los cuatro aerostatos con respecto a sus características geométricas. A partir de las características aerodinámicas estáticas, el aerostato Zhiyuan muestra un mejor rendimiento que los otros aerostatos en términos de la relación de sustentación y resistencia. Las derivadas de estabilidad dinámica del aerostato Zhiyuan sugieren su aplicación como el sistema propuesto de medición de viento a baja altitud.