Estudio numérico de la transición de un avión con ventilador anular
Autores: Jiang, Yun; Zhang, Bo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2016
Acceso abierto
Artículo científico
2016
Estudio numérico de la transición de un avión con ventilador anular
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Estudio
Transición
Aeronaves con ventilador elevador
Dinámica de fluidos computacional
Oscilaciones
Resistencia
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 14
Citaciones: Sin citaciones
El presente estudio tuvo como objetivo estudiar la transición de aeronaves con ventiladores de elevación anulares a través de simulaciones de dinámica de fluidos computacional (CFD). Se estudian las oscilaciones de elevación y resistencia, la optimización para la figura de mérito y las características de la resistencia, momentos de guiñada, rodadura y cabeceo en la transición. Los resultados muestran que un sistema de elevación de ventilador de dos etapas, superior e inferior, puede generar oscilaciones de elevación y resistencia en la transición, mientras que un sistema de elevación de ventilador de una sola etapa, interno y externo, puede eliminar las oscilaciones. Las características de la resistencia por momento de los ventiladores de una sola etapa en transición son similares a las de los ventiladores de dos etapas, pero con el pico de resistencia reducido de 0.63 a 0.4 del peso de la aeronave. La estrategia para iniciar la transición desde un ángulo de ataque negativo de -21 grados reduce aún más el pico de resistencia a 0.29 del peso. La estrategia también reduce el pico del par de cabeceo, que necesita empujes adicionales hacia arriba de 0.39 del peso para eliminarse. El pico del momento de rodadura en transición necesita empujes diferenciales hacia arriba de 0.04 del peso para eliminarse. Los requisitos de empujes adicionales en transición conducen a una relación total de empuje-peso de 0.7, lo que hace que la aeronave sea más eficiente para vuelos de crucero a alta velocidad (superiores a 0.7 Ma).
Descripción
El presente estudio tuvo como objetivo estudiar la transición de aeronaves con ventiladores de elevación anulares a través de simulaciones de dinámica de fluidos computacional (CFD). Se estudian las oscilaciones de elevación y resistencia, la optimización para la figura de mérito y las características de la resistencia, momentos de guiñada, rodadura y cabeceo en la transición. Los resultados muestran que un sistema de elevación de ventilador de dos etapas, superior e inferior, puede generar oscilaciones de elevación y resistencia en la transición, mientras que un sistema de elevación de ventilador de una sola etapa, interno y externo, puede eliminar las oscilaciones. Las características de la resistencia por momento de los ventiladores de una sola etapa en transición son similares a las de los ventiladores de dos etapas, pero con el pico de resistencia reducido de 0.63 a 0.4 del peso de la aeronave. La estrategia para iniciar la transición desde un ángulo de ataque negativo de -21 grados reduce aún más el pico de resistencia a 0.29 del peso. La estrategia también reduce el pico del par de cabeceo, que necesita empujes adicionales hacia arriba de 0.39 del peso para eliminarse. El pico del momento de rodadura en transición necesita empujes diferenciales hacia arriba de 0.04 del peso para eliminarse. Los requisitos de empujes adicionales en transición conducen a una relación total de empuje-peso de 0.7, lo que hace que la aeronave sea más eficiente para vuelos de crucero a alta velocidad (superiores a 0.7 Ma).