Diseño Multi-Objetivo de un Sistema de Ventilador Ductado Distribuido
Autores: Guo, Jiahao; Zhou, Zhou
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Diseño Multi-Objetivo de un Sistema de Ventilador Ductado Distribuido
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Sistema de propulsión distribuida
Aeronaves de despegue y aterrizaje vertical
Sistema de ventilador ductado
Método de diseño
Entrada y salida
Eficiencia de crucero
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 29
Citaciones: Sin citaciones
El sistema de propulsión distribuida aplicado a la aeronave de despegue y aterrizaje vertical debe mantener un alto rendimiento tanto en vuelo en suspensión como en crucero. La diferencia en la unidad de potencia tiene un efecto adverso en el sistema de ventilador ductado distribuido, especialmente en vuelo de crucero. Por lo tanto, se propuso un nuevo sistema de ventilador ductado distribuido, que eliminó la diferencia de potencia en el diseño y ajustó la contracción y expansión del estela a través del ala inducida deflectable dispuesta detrás del ventilador ductado para garantizar la alta eficiencia del sistema de ventilador ductado distribuido en diferentes fases de vuelo. Luego, se propuso un método de diseño multiobjetivo del sistema de ventilador ductado distribuido, y se verificó la viabilidad del método de diseño al diseñar la entrada y salida del ducto y el ala inducida. Los resultados del diseño muestran que el cambio de rendimiento del sistema de ventilador ductado distribuido provino principalmente del cambio en la entrada. Al aumentar la longitud y altura de la entrada, se alivió la separación del flujo y se incrementó el empuje del ducto en vuelo en suspensión, pero la resistencia en crucero se volvió mayor. El aumento de la altura de la entrada hizo que el punto de operación de la pala se alejara en vuelo en suspensión y crucero, lo que aumentó la dificultad del diseño multiobjetivo. En comparación con el sistema de ventilador ductado distribuido compuesto por el ventilador ductado circular tradicional, la carga de potencia en suspensión se redujo en un 3.703%, pero la eficiencia en crucero aumentó en un 17.372%, y el espacio en la dirección de la envergadura se redujo en un 20% en el diseño final.
Descripción
El sistema de propulsión distribuida aplicado a la aeronave de despegue y aterrizaje vertical debe mantener un alto rendimiento tanto en vuelo en suspensión como en crucero. La diferencia en la unidad de potencia tiene un efecto adverso en el sistema de ventilador ductado distribuido, especialmente en vuelo de crucero. Por lo tanto, se propuso un nuevo sistema de ventilador ductado distribuido, que eliminó la diferencia de potencia en el diseño y ajustó la contracción y expansión del estela a través del ala inducida deflectable dispuesta detrás del ventilador ductado para garantizar la alta eficiencia del sistema de ventilador ductado distribuido en diferentes fases de vuelo. Luego, se propuso un método de diseño multiobjetivo del sistema de ventilador ductado distribuido, y se verificó la viabilidad del método de diseño al diseñar la entrada y salida del ducto y el ala inducida. Los resultados del diseño muestran que el cambio de rendimiento del sistema de ventilador ductado distribuido provino principalmente del cambio en la entrada. Al aumentar la longitud y altura de la entrada, se alivió la separación del flujo y se incrementó el empuje del ducto en vuelo en suspensión, pero la resistencia en crucero se volvió mayor. El aumento de la altura de la entrada hizo que el punto de operación de la pala se alejara en vuelo en suspensión y crucero, lo que aumentó la dificultad del diseño multiobjetivo. En comparación con el sistema de ventilador ductado distribuido compuesto por el ventilador ductado circular tradicional, la carga de potencia en suspensión se redujo en un 3.703%, pero la eficiencia en crucero aumentó en un 17.372%, y el espacio en la dirección de la envergadura se redujo en un 20% en el diseño final.