Estudio Numérico sobre las Respuestas Aerodinámicas y de Ruido del Rotor con Aumento Rampante en el Paso Colectivo Basado en el Método de Despertar Libre Preciso en el Tiempo
Autores: Hu, Zhiyuan; Xia, Runze; Shi, Yongjie; Xu, Guohua
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Estudio Numérico sobre las Respuestas Aerodinámicas y de Ruido del Rotor con Aumento Rampante en el Paso Colectivo Basado en el Método de Despertar Libre Preciso en el Tiempo
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Investigación
Helicóptero
Ruido
Aerodinámico
Paso colectivo
Vuelo hacia adelante
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 23
Citaciones: Sin citaciones
La investigación sobre el ruido de vuelo transitorio de maniobras de helicópteros es un tema candente y desafiante en los campos del diseño y la aplicación de helicópteros. Se aplica un nuevo método de despertar libre preciso en el tiempo (TAFW) y las ecuaciones de Fowcs Williams-Hawkings (FW-H) para analizar las respuestas aerodinámicas y de ruido de un rotor sometido a un aumento gradual en el paso colectivo, en vuelo estacionario y en vuelo hacia adelante. Primero, se desarrolla un algoritmo TAFW adecuado para la simulación aerodinámica de rotores en vuelo en estado estable y maniobras transitorias utilizando fórmulas de diferenciación hacia atrás de tercer orden modificadas. Luego, para verificar la efectividad y precisión del método propuesto, se calculan varios parámetros para dos escenarios y se comparan con los resultados correspondientes de experimentos realizados por la Universidad de Maryland: el rotor Langley 2MRTS y el rotor NACA con aumentos graduales en el paso colectivo. Finalmente, se analiza la influencia de la tasa de aumento del paso colectivo, el aumento total del paso colectivo y los ángulos de acimut de inicio y parada del aumento gradual sobre las respuestas aerodinámicas y de ruido de carga del rotor en condiciones de vuelo estacionario y hacia adelante. Los resultados muestran que el aumento gradual en el paso colectivo afectará el ruido de carga en tres escalas de tiempo: a corto plazo, a medio plazo y a largo plazo. El cambio en el ruido de carga es mayor cuando la tasa de aumento del paso colectivo es mayor, y los ángulos de acimut de inicio y parada del aumento gradual también son factores importantes que afectan la distribución de la carga aerodinámica y la direccionalidad del ruido.
Descripción
La investigación sobre el ruido de vuelo transitorio de maniobras de helicópteros es un tema candente y desafiante en los campos del diseño y la aplicación de helicópteros. Se aplica un nuevo método de despertar libre preciso en el tiempo (TAFW) y las ecuaciones de Fowcs Williams-Hawkings (FW-H) para analizar las respuestas aerodinámicas y de ruido de un rotor sometido a un aumento gradual en el paso colectivo, en vuelo estacionario y en vuelo hacia adelante. Primero, se desarrolla un algoritmo TAFW adecuado para la simulación aerodinámica de rotores en vuelo en estado estable y maniobras transitorias utilizando fórmulas de diferenciación hacia atrás de tercer orden modificadas. Luego, para verificar la efectividad y precisión del método propuesto, se calculan varios parámetros para dos escenarios y se comparan con los resultados correspondientes de experimentos realizados por la Universidad de Maryland: el rotor Langley 2MRTS y el rotor NACA con aumentos graduales en el paso colectivo. Finalmente, se analiza la influencia de la tasa de aumento del paso colectivo, el aumento total del paso colectivo y los ángulos de acimut de inicio y parada del aumento gradual sobre las respuestas aerodinámicas y de ruido de carga del rotor en condiciones de vuelo estacionario y hacia adelante. Los resultados muestran que el aumento gradual en el paso colectivo afectará el ruido de carga en tres escalas de tiempo: a corto plazo, a medio plazo y a largo plazo. El cambio en el ruido de carga es mayor cuando la tasa de aumento del paso colectivo es mayor, y los ángulos de acimut de inicio y parada del aumento gradual también son factores importantes que afectan la distribución de la carga aerodinámica y la direccionalidad del ruido.