Estudio CFD de un sistema de elevación con ventilador de ducto anular para aeronaves VTOL
Autores: Jiang, Yun; Zhang, Bo; Huang, Tao
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2015
Acceso abierto
Artículo científico
2015
Estudio CFD de un sistema de elevación con ventilador de ducto anular para aeronaves VTOL
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Novela
Sistema de elevación
Simulaciones CFD
Eficiencia
Resistencia
Aeronaves VTOL
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
El presente estudio tuvo como objetivo evaluar un nuevo sistema de elevación de ventilador con ducto anular para aeronaves VTOL a través de simulaciones de dinámica de fluidos computacional (CFD). Se estudiaron la potencia y la eficiencia de elevación del sistema de ventilador de elevación en modo de suspensión, la elevación y la resistencia en modo de transición, la resistencia y la velocidad de vuelo de la aeronave en modo de crucero, y el acoplamiento neumático de la turbina de punta y el escape del chorro. Los resultados muestran que el sistema de ventilador de elevación con ducto anular puede tener una mayor eficiencia de elevación en comparación con el rotor del helicóptero Apache; la transición suave de despegue vertical a vuelo de crucero necesita un empuje hacia adelante adicional para superar un bajo pico de resistencia; la aeronave con el sistema de ventilador de elevación cerrado durante el vuelo de crucero teóricamente puede volar más rápido que los helicópteros y los tiltrotores, basándose en la predicción de resistencia aerodinámica, debido a la eliminación de la resistencia del rotor y los efectos de compresibilidad en las puntas de las palas del rotor; y el acoplamiento neumático de la turbina de punta y el escape del chorro a una velocidad de 300 m/s puede proporcionar suficiente momento para hacer girar el ventilador de elevación. Los resultados de CFD proporcionan información para futuros estudios experimentales del ventilador de elevación con ducto anular en aeronaves VTOL.
Descripción
El presente estudio tuvo como objetivo evaluar un nuevo sistema de elevación de ventilador con ducto anular para aeronaves VTOL a través de simulaciones de dinámica de fluidos computacional (CFD). Se estudiaron la potencia y la eficiencia de elevación del sistema de ventilador de elevación en modo de suspensión, la elevación y la resistencia en modo de transición, la resistencia y la velocidad de vuelo de la aeronave en modo de crucero, y el acoplamiento neumático de la turbina de punta y el escape del chorro. Los resultados muestran que el sistema de ventilador de elevación con ducto anular puede tener una mayor eficiencia de elevación en comparación con el rotor del helicóptero Apache; la transición suave de despegue vertical a vuelo de crucero necesita un empuje hacia adelante adicional para superar un bajo pico de resistencia; la aeronave con el sistema de ventilador de elevación cerrado durante el vuelo de crucero teóricamente puede volar más rápido que los helicópteros y los tiltrotores, basándose en la predicción de resistencia aerodinámica, debido a la eliminación de la resistencia del rotor y los efectos de compresibilidad en las puntas de las palas del rotor; y el acoplamiento neumático de la turbina de punta y el escape del chorro a una velocidad de 300 m/s puede proporcionar suficiente momento para hacer girar el ventilador de elevación. Los resultados de CFD proporcionan información para futuros estudios experimentales del ventilador de elevación con ducto anular en aeronaves VTOL.