Penalizaciones de heladas experimentales y numéricas de un perfil aerodinámico S826 a bajos números de Reynolds
Autores: Hann, Richard; Hearst, R. Jason; Sætran, Lars Roar; Bracchi, Tania
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Penalizaciones de heladas experimentales y numéricas de un perfil aerodinámico S826 a bajos números de Reynolds
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Glaseado
Números de Reynolds
Turbinas eólicas
Degradación del rendimiento aerodinámico
Conjuntos de datos experimentales
Dinámica de fluidos computacional
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
La mayoría de la investigación sobre el hielo se centra en el régimen de alto número de Reynolds y la aviación tripulada. La información sobre el hielo en números de Reynolds bajos, como los que encuentran las turbinas eólicas y los vehículos aéreos no tripulados, es menos disponible, y existen pocos conjuntos de datos experimentales que se puedan utilizar para la validación de herramientas numéricas. Este estudio investigó la degradación del rendimiento aerodinámico en un perfil S826 con formas de hielo impresas en 3D a números de Reynolds de 2 x 10, 4 x 10 y 6 x 10. Se obtuvieron tres geometrías de hielo a partir de experimentos en túneles de viento, y se generaron tres geometrías adicionales con LEWICE. Se realizaron mediciones experimentales de sustentación, resistencia y presión en los perfiles limpios y helados en el túnel de viento de baja velocidad de la Universidad Noruega de Ciencia y Tecnología. Los resultados mostraron que la penalización del rendimiento por hielo se correlacionaba con la complejidad de la geometría del hielo. Los datos experimentales se compararon con simulaciones de dinámica de fluidos computacional (CFD) utilizando el solucionador RANS FENSAP. Se realizaron simulaciones con dos modelos de turbulencia (Spalart Allmaras y k- SST de Menter). Los datos de simulación mostraron buena fidelidad para los casos de hielo limpio y aerodinámico, pero tuvieron limitaciones para formas de hielo complejas y pérdida de sustentación.
Descripción
La mayoría de la investigación sobre el hielo se centra en el régimen de alto número de Reynolds y la aviación tripulada. La información sobre el hielo en números de Reynolds bajos, como los que encuentran las turbinas eólicas y los vehículos aéreos no tripulados, es menos disponible, y existen pocos conjuntos de datos experimentales que se puedan utilizar para la validación de herramientas numéricas. Este estudio investigó la degradación del rendimiento aerodinámico en un perfil S826 con formas de hielo impresas en 3D a números de Reynolds de 2 x 10, 4 x 10 y 6 x 10. Se obtuvieron tres geometrías de hielo a partir de experimentos en túneles de viento, y se generaron tres geometrías adicionales con LEWICE. Se realizaron mediciones experimentales de sustentación, resistencia y presión en los perfiles limpios y helados en el túnel de viento de baja velocidad de la Universidad Noruega de Ciencia y Tecnología. Los resultados mostraron que la penalización del rendimiento por hielo se correlacionaba con la complejidad de la geometría del hielo. Los datos experimentales se compararon con simulaciones de dinámica de fluidos computacional (CFD) utilizando el solucionador RANS FENSAP. Se realizaron simulaciones con dos modelos de turbulencia (Spalart Allmaras y k- SST de Menter). Los datos de simulación mostraron buena fidelidad para los casos de hielo limpio y aerodinámico, pero tuvieron limitaciones para formas de hielo complejas y pérdida de sustentación.