Análisis Aerodinámico Computacional de Alas Multi-Elemento No Simétricas en Efecto Suelo con Tubérculos de Aleta de Ballena Jorobada
Autores: Arrondeau, Benjamin; Rana, Zeeshan A.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Análisis Aerodinámico Computacional de Alas Multi-Elemento No Simétricas en Efecto Suelo con Tubérculos de Aleta de Ballena Jorobada
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Ballena
Tubérculos
Aerodinámico
Ala
Simulaciones
Pérdida
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Se ha demostrado que los tubérculos en las aletas de la ballena jorobada mejoran los coeficientes aerodinámicos de un ala, especialmente en condiciones de pérdida, donde el flujo está casi completamente desprendido. En este trabajo, estos tubérculos se implementaron en una geometría de ala delantera de F1, muy similar a la de un ala Tyrrell. Se llevaron a cabo simulaciones numéricas empleando el modelo de turbulencia k- SST y se analizaron los efectos generales de los tubérculos en el comportamiento del flujo. En este estudio se determinó la amplitud y el número óptimos de tubérculos para esta ala delantera, donde se logra una mejora del 22.6% y del 9.4% en la sustentación y la relación L/D, respectivamente. En el elemento principal, la pérdida se retrasó en un 167.7%. En el flaps, el flujo está ya sea completamente desprendido, en la zona de gran circulación, o completamente adherido. En general, en condiciones de pérdida, los tubérculos mejoran la generación de carga descendente, pero a costa de un aumento en la resistencia. Además, dado que los tubérculos dependen del caso, también existe una configuración óptima para la implementación de tubérculos para cualquier geometría.
Descripción
Se ha demostrado que los tubérculos en las aletas de la ballena jorobada mejoran los coeficientes aerodinámicos de un ala, especialmente en condiciones de pérdida, donde el flujo está casi completamente desprendido. En este trabajo, estos tubérculos se implementaron en una geometría de ala delantera de F1, muy similar a la de un ala Tyrrell. Se llevaron a cabo simulaciones numéricas empleando el modelo de turbulencia k- SST y se analizaron los efectos generales de los tubérculos en el comportamiento del flujo. En este estudio se determinó la amplitud y el número óptimos de tubérculos para esta ala delantera, donde se logra una mejora del 22.6% y del 9.4% en la sustentación y la relación L/D, respectivamente. En el elemento principal, la pérdida se retrasó en un 167.7%. En el flaps, el flujo está ya sea completamente desprendido, en la zona de gran circulación, o completamente adherido. En general, en condiciones de pérdida, los tubérculos mejoran la generación de carga descendente, pero a costa de un aumento en la resistencia. Además, dado que los tubérculos dependen del caso, también existe una configuración óptima para la implementación de tubérculos para cualquier geometría.