Control de una entrada supersónica en condiciones fuera de diseño con actuadores de plasma y extracción
Autores: Ferrero, Andrea
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Control de una entrada supersónica en condiciones fuera de diseño con actuadores de plasma y extracción
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Supersónico
Entradas
Sistemas de propulsión
Ondas de choque
Separación de la capa límite
Sistemas de control
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 13
Citaciones: Sin citaciones
Los inlets supersónicos son un componente clave de los sistemas de propulsión a chorro de aire actuales y futuros para vuelos a alta velocidad. El diseño del inlet es un desafío debido a varios fenómenos que deben ser controlados: ondas de choque, separación de la capa límite e inestabilidad. Además, la intensidad de estos fenómenos está fuertemente influenciada por las condiciones de trabajo, por lo que los sistemas de control activo pueden ser particularmente útiles en condiciones fuera de diseño. En este trabajo, se considera un inlet supersónico de compresión mixta con una rampa de doble cuña. El campo de flujo fue investigado numéricamente a diferentes valores del número de Mach. Las simulaciones muestran que grandes separaciones aparecen a los números de Mach más altos en ambas paredes del conducto. Para mejorar el rendimiento del inlet, se investigaron dos estrategias de control diferentes: actuadores de plasma y extracción. Se consideran diferentes ubicaciones del actuador de plasma para aplicar también esta tecnología a configuraciones con un desviador que previene la ingestión de la capa límite. Se investiga el potencial de las soluciones propuestas en términos de recuperación de presión total, distorsión del flujo y consumo de energía.
Descripción
Los inlets supersónicos son un componente clave de los sistemas de propulsión a chorro de aire actuales y futuros para vuelos a alta velocidad. El diseño del inlet es un desafío debido a varios fenómenos que deben ser controlados: ondas de choque, separación de la capa límite e inestabilidad. Además, la intensidad de estos fenómenos está fuertemente influenciada por las condiciones de trabajo, por lo que los sistemas de control activo pueden ser particularmente útiles en condiciones fuera de diseño. En este trabajo, se considera un inlet supersónico de compresión mixta con una rampa de doble cuña. El campo de flujo fue investigado numéricamente a diferentes valores del número de Mach. Las simulaciones muestran que grandes separaciones aparecen a los números de Mach más altos en ambas paredes del conducto. Para mejorar el rendimiento del inlet, se investigaron dos estrategias de control diferentes: actuadores de plasma y extracción. Se consideran diferentes ubicaciones del actuador de plasma para aplicar también esta tecnología a configuraciones con un desviador que previene la ingestión de la capa límite. Se investiga el potencial de las soluciones propuestas en términos de recuperación de presión total, distorsión del flujo y consumo de energía.