Investigación Experimental del Efecto de los Bordes de Ataque Ondulados Inspirados en la Biología sobre el Rendimiento Aerodinámico y las Topologías de Flujo del Perfil Aerodinámico
Autores: Du, Hai; Jiang, Hao; Yang, Zhangyi; Xia, Haoyang; Chen, Shuo; Wu, Jifei
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Investigación Experimental del Efecto de los Bordes de Ataque Ondulados Inspirados en la Biología sobre el Rendimiento Aerodinámico y las Topologías de Flujo del Perfil Aerodinámico
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Bioinspirado
Bordes de ataque ondulados
Rendimiento aerodinámico
Topologías de flujo
Mecanismo de control de flujo
Zona de separación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 29
Citaciones: Sin citaciones
La característica de los estancamientos retardados de los perfiles aerodinámicos causados por los bordes de ataque ondulados inspirados en la biología (WLEs) ha atraído una atención extensa. Este artículo investigó el efecto de los WLEs en el rendimiento aerodinámico y las topologías de flujo del perfil aerodinámico a través de experimentos en túnel de viento, al mismo tiempo que se discute el mecanismo de control del flujo de los WLEs. El resultado muestra que, a un pequeño ángulo de ataque (AOA), el flujo a través de los WLEs exhibe características periódicas y simétricas, donde los vórtices de flujo ascienden en el valle y descienden en la cresta, resultando en un flujo de la cresta al valle. El ascenso lleva a la formación de una burbuja de separación laminar (LSB) tridimensional localizada en el borde de ataque de la sección del valle. A un gran AOA después del estancamiento del perfil aerodinámico base, el flujo en la superficie del perfil aerodinámico de los WLEs presenta un patrón de dos períodos a lo largo de la dirección de la envergadura, y la zona de separación y la zona de adherencia aparecen alternativamente, indicando que el efecto de control del estancamiento retardado se logra al reducir la zona de separación en la superficie del perfil aerodinámico. La ocurrencia alternante de las zonas de separación y adherencia es el resultado de interacciones complejas entre los flujos que pasan a través de múltiples WLEs. Esta interacción provoca la convergencia de flujos de aire adheridos de alto momento en ambos lados, restringiendo así la propagación de la separación desde el borde de ataque y permitiendo la re-adherencia del aire separado. Los resultados de la investigación de este artículo proporcionan una referencia para que los investigadores revelen el mecanismo de control del flujo de los WLEs de manera más completa.
Descripción
La característica de los estancamientos retardados de los perfiles aerodinámicos causados por los bordes de ataque ondulados inspirados en la biología (WLEs) ha atraído una atención extensa. Este artículo investigó el efecto de los WLEs en el rendimiento aerodinámico y las topologías de flujo del perfil aerodinámico a través de experimentos en túnel de viento, al mismo tiempo que se discute el mecanismo de control del flujo de los WLEs. El resultado muestra que, a un pequeño ángulo de ataque (AOA), el flujo a través de los WLEs exhibe características periódicas y simétricas, donde los vórtices de flujo ascienden en el valle y descienden en la cresta, resultando en un flujo de la cresta al valle. El ascenso lleva a la formación de una burbuja de separación laminar (LSB) tridimensional localizada en el borde de ataque de la sección del valle. A un gran AOA después del estancamiento del perfil aerodinámico base, el flujo en la superficie del perfil aerodinámico de los WLEs presenta un patrón de dos períodos a lo largo de la dirección de la envergadura, y la zona de separación y la zona de adherencia aparecen alternativamente, indicando que el efecto de control del estancamiento retardado se logra al reducir la zona de separación en la superficie del perfil aerodinámico. La ocurrencia alternante de las zonas de separación y adherencia es el resultado de interacciones complejas entre los flujos que pasan a través de múltiples WLEs. Esta interacción provoca la convergencia de flujos de aire adheridos de alto momento en ambos lados, restringiendo así la propagación de la separación desde el borde de ataque y permitiendo la re-adherencia del aire separado. Los resultados de la investigación de este artículo proporcionan una referencia para que los investigadores revelen el mecanismo de control del flujo de los WLEs de manera más completa.