Investigación de las características aerodinámicas no estacionarias de los perfiles de rotor controlados eléctricamente con flaps en el borde de salida
Autores: Liang, Changwu; Li, Hong; Su, Taoyong; Frank, Caleb Alistair; Li, Kewei
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Investigación de las características aerodinámicas no estacionarias de los perfiles de rotor controlados eléctricamente con flaps en el borde de salida
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Rotor controlado eléctricamente
Rotor sin plato de inclinación
Flaps de borde de salida
Características aerodinámicas
Condición de flujo libre no estacionario
Coeficientes de sustentación y resistencia
Licencia
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Consultas: 29
Citaciones: Sin citaciones
Un rotor controlado eléctricamente (ECR), también conocido como rotor sin plato oscilante, elimina el sistema de plato oscilante para implementar el control primario a través de los flaps de borde de salida (TEF), lo que puede resultar en mejoras en el rendimiento del rotor, así como en reducciones sustanciales en peso, resistencia y costo. En este documento, se investigan las características aerodinámicas no estacionarias del perfil alar con TEF de una muestra de ECR bajo condiciones de flujo libre no estacionarias. Los resultados de CFD se obtienen con técnicas de malla deslizante y superpuesta que simulan el cabeceo del perfil alar y la deflexión del flap. Se realiza un análisis comparativo de las características aerodinámicas bajo condiciones de flujo libre estacionarias y no estacionarias a diferentes relaciones de avance. A diversas relaciones de avance, los coeficientes de sustentación y resistencia son más altos a un pequeño ángulo de ataque bajo condiciones de flujo libre no estacionarias; sin embargo, es lo contrario a un gran ángulo de ataque. Los valores máximos de los coeficientes de sustentación y resistencia muestran una tendencia al aumento con el incremento de la relación de avance. Por el contrario, los coeficientes del momento de cabeceo y del momento de bisagra del flap muestran una variación menor bajo condiciones de flujo libre no estacionarias. Además, las características aerodinámicas de los perfiles alares se vuelven más inestables con la variación en el flujo libre. Por lo tanto, los coeficientes de sustentación y resistencia del perfil alar ECR con TEF muestran diferencias significativas entre las condiciones de flujo libre estacionarias y no estacionarias; sin embargo, los coeficientes del momento de cabeceo y del momento de bisagra del flap muestran poca diferencia.
Descripción
Un rotor controlado eléctricamente (ECR), también conocido como rotor sin plato oscilante, elimina el sistema de plato oscilante para implementar el control primario a través de los flaps de borde de salida (TEF), lo que puede resultar en mejoras en el rendimiento del rotor, así como en reducciones sustanciales en peso, resistencia y costo. En este documento, se investigan las características aerodinámicas no estacionarias del perfil alar con TEF de una muestra de ECR bajo condiciones de flujo libre no estacionarias. Los resultados de CFD se obtienen con técnicas de malla deslizante y superpuesta que simulan el cabeceo del perfil alar y la deflexión del flap. Se realiza un análisis comparativo de las características aerodinámicas bajo condiciones de flujo libre estacionarias y no estacionarias a diferentes relaciones de avance. A diversas relaciones de avance, los coeficientes de sustentación y resistencia son más altos a un pequeño ángulo de ataque bajo condiciones de flujo libre no estacionarias; sin embargo, es lo contrario a un gran ángulo de ataque. Los valores máximos de los coeficientes de sustentación y resistencia muestran una tendencia al aumento con el incremento de la relación de avance. Por el contrario, los coeficientes del momento de cabeceo y del momento de bisagra del flap muestran una variación menor bajo condiciones de flujo libre no estacionarias. Además, las características aerodinámicas de los perfiles alares se vuelven más inestables con la variación en el flujo libre. Por lo tanto, los coeficientes de sustentación y resistencia del perfil alar ECR con TEF muestran diferencias significativas entre las condiciones de flujo libre estacionarias y no estacionarias; sin embargo, los coeficientes del momento de cabeceo y del momento de bisagra del flap muestran poca diferencia.