Investigación Numérica de la Aerodinámica del Perfil Aerodinámico con Calentamiento de Superficie para Anti-Hielo
Autores: Li, Bowen; Sun, Qiangqiang; Xiao, Dandan; Zhang, Wenqiang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Investigación Numérica de la Aerodinámica del Perfil Aerodinámico con Calentamiento de Superficie para Anti-Hielo
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Perfil aerodinámico
Calefacción
Aerodinámica
Estrategia anti-hielo
Sustentación
Resistencia
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 20
Citaciones: Sin citaciones
La aerodinámica de un perfil aerodinámico con calefacción de superficie fue estudiada numéricamente con el objetivo de construir una estrategia efectiva contra el hielo y equilibrar el rendimiento aerodinámico y el consumo de energía. Se adoptaron los perfiles aerodinámicos NACA0012, RAE2822 y ONERA M6 como casos de prueba y las simulaciones se realizaron en condiciones de vuelo subsónico de aeronaves comerciales de pasajeros. En la primera sesión, el esquema numérico fue validado primero con los datos experimentales. Se llevó a cabo un estudio paramétrico con diferentes temperaturas de calefacción y áreas de calefacción. Los coeficientes de sustentación y resistencia disminuyen con la calefacción de superficie, especialmente a un mayor ángulo de ataque. Se encontró que el punto de separación en la superficie superior del perfil aerodinámico es sensible a la calefacción. Una mayor temperatura de calefacción o un área de calefacción más grande desplaza la onda de choque y, por lo tanto, el punto de separación del flujo se mueve hacia el borde de ataque, lo que reduce la región de baja presión de la superficie superior y disminuye la sustentación. En la segunda sesión, las conclusiones obtenidas se aplican para informar el diseño del esquema de calefacción para el NACA0012. Se propusieron más directrices para diferentes condiciones de vuelo para arrojar luz sobre la optimización de la estrategia de calefacción.
Descripción
La aerodinámica de un perfil aerodinámico con calefacción de superficie fue estudiada numéricamente con el objetivo de construir una estrategia efectiva contra el hielo y equilibrar el rendimiento aerodinámico y el consumo de energía. Se adoptaron los perfiles aerodinámicos NACA0012, RAE2822 y ONERA M6 como casos de prueba y las simulaciones se realizaron en condiciones de vuelo subsónico de aeronaves comerciales de pasajeros. En la primera sesión, el esquema numérico fue validado primero con los datos experimentales. Se llevó a cabo un estudio paramétrico con diferentes temperaturas de calefacción y áreas de calefacción. Los coeficientes de sustentación y resistencia disminuyen con la calefacción de superficie, especialmente a un mayor ángulo de ataque. Se encontró que el punto de separación en la superficie superior del perfil aerodinámico es sensible a la calefacción. Una mayor temperatura de calefacción o un área de calefacción más grande desplaza la onda de choque y, por lo tanto, el punto de separación del flujo se mueve hacia el borde de ataque, lo que reduce la región de baja presión de la superficie superior y disminuye la sustentación. En la segunda sesión, las conclusiones obtenidas se aplican para informar el diseño del esquema de calefacción para el NACA0012. Se propusieron más directrices para diferentes condiciones de vuelo para arrojar luz sobre la optimización de la estrategia de calefacción.