Efectos del Radio de Biselado en las Características de Pérdida del Perfil Aerodinámico del Rotor
Autores: Jing, Simeng; Zhao, Guoqing; Gao, Yuan; Zhao, Qijun
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Efectos del Radio de Biselado en las Características de Pérdida del Perfil Aerodinámico del Rotor
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Radio de borde de ataque
Características de pérdida estática
Características de pérdida dinámica
Perfiles aerodinámicos del rotor
Dinámica de fluidos computacional
Gradiente de presión adverso
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 30
Citaciones: Sin citaciones
Se investigan los efectos del radio del borde de ataque en las características de pérdida estática y dinámica de los perfiles aerodinámicos de rotor. Inicialmente, se emplea un método de perfil aerodinámico paramétrico (PARFOIL) para generar cuatro perfiles morfados con diferentes radios de borde de ataque basados en un perfil NACA 0012. Posteriormente, se utiliza el método de Navier-Stokes promediado por Reynolds (RANS) para simular las características aerodinámicas de los perfiles estáticos, mientras que se emplea el método de simulación de vórtices desprendidos retrasados mejorado (IDDES) para los perfiles en pitching. La efectividad y precisión de los métodos de dinámica de fluidos computacional (CFD) se demuestran a través de un favorable acuerdo entre los resultados numéricos y experimentales. Finalmente, se simulan y analizan tanto las características aerodinámicas estáticas como dinámicas para los perfiles con diferentes radios de borde de ataque. Los análisis comparativos indican que, a bajos números de Mach, el alto gradiente de presión adverso cerca del borde de ataque es la principal causa de separación y pérdida del borde de ataque. Un mayor radio de borde de ataque ayuda a reducir el pico de presión de succión y los gradientes de presión adversos, retrasando así la separación y pérdida del borde de ataque del perfil. A altos números de Mach, la separación y pérdida del borde de ataque son inducidas principalmente por la onda de choque. Las variaciones en el radio del borde de ataque tienen un impacto mínimo en el alto gradiente de presión adverso inducido por la onda de choque, haciendo que las características de pérdida de los perfiles aerodinámicos sean casi inalteradas a altos números de Mach.
Descripción
Se investigan los efectos del radio del borde de ataque en las características de pérdida estática y dinámica de los perfiles aerodinámicos de rotor. Inicialmente, se emplea un método de perfil aerodinámico paramétrico (PARFOIL) para generar cuatro perfiles morfados con diferentes radios de borde de ataque basados en un perfil NACA 0012. Posteriormente, se utiliza el método de Navier-Stokes promediado por Reynolds (RANS) para simular las características aerodinámicas de los perfiles estáticos, mientras que se emplea el método de simulación de vórtices desprendidos retrasados mejorado (IDDES) para los perfiles en pitching. La efectividad y precisión de los métodos de dinámica de fluidos computacional (CFD) se demuestran a través de un favorable acuerdo entre los resultados numéricos y experimentales. Finalmente, se simulan y analizan tanto las características aerodinámicas estáticas como dinámicas para los perfiles con diferentes radios de borde de ataque. Los análisis comparativos indican que, a bajos números de Mach, el alto gradiente de presión adverso cerca del borde de ataque es la principal causa de separación y pérdida del borde de ataque. Un mayor radio de borde de ataque ayuda a reducir el pico de presión de succión y los gradientes de presión adversos, retrasando así la separación y pérdida del borde de ataque del perfil. A altos números de Mach, la separación y pérdida del borde de ataque son inducidas principalmente por la onda de choque. Las variaciones en el radio del borde de ataque tienen un impacto mínimo en el alto gradiente de presión adverso inducido por la onda de choque, haciendo que las características de pérdida de los perfiles aerodinámicos sean casi inalteradas a altos números de Mach.