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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

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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


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.

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