Estudio Numérico sobre el Rendimiento Aerodinámico y el Ruido de Alas Biónicas Compuestas
Autores: Su, Shunlong; Xin, Shenwei; Ye, Xuemin; Li, Chunxi
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2026
Acceso abierto
Artículo científico
2026
Estudio Numérico sobre el Rendimiento Aerodinámico y el Ruido de Alas Biónicas Compuestas
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Alas biónicas
Rendimiento aerodinámico
Reducción de ruido
Alas compuestas
Estructuras de vórtice
Relación de sustentación a resistencia
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Los perfiles aerodinámicos biónicos son un método efectivo para mejorar el rendimiento aerodinámico y reducir el ruido de las palas de los aerogeneradores. Para explorar el impacto de la superficie inferior de los perfiles de alas de aves en el rendimiento aerodinámico y el ruido de las palas, este estudio combina la superficie superior del perfil NACA0018 con las superficies inferiores del ánade, el búho de orejas largas y el gavilán (CBA-T, CBA-O, CBA-S) para crear tres nuevos perfiles aerodinámicos biónicos compuestos (CBA). Se evalúa el rendimiento aerodinámico de estos perfiles, y se identifica el perfil CBA-O como el que tiene las mejores características aerodinámicas. Se realiza una comparación del ruido y las estructuras de vórtices del CBA-O, el perfil de ala de búho y el NACA0018, y se exploran los mecanismos detrás de la mejora del rendimiento y la reducción del ruido del perfil CBA-O. Los resultados indican que los CBAs mejoran el rendimiento aerodinámico de los perfiles. Antes de la pérdida de sustentación, el rendimiento aerodinámico del CBA-O mejora la relación de sustentación a resistencia en un 12.7% y un 119.7% en comparación con los perfiles de búho y NACA0018, siendo su SPL promedio significativamente más bajo que el del NACA0018. El CBA-O tiene tamaños de vórtice más pequeños en el borde de salida, y el vórtice de estela se desarrolla de manera más estable, reduciendo efectivamente tanto el ruido de radiación superficial como el ruido de estela.
Descripción
Los perfiles aerodinámicos biónicos son un método efectivo para mejorar el rendimiento aerodinámico y reducir el ruido de las palas de los aerogeneradores. Para explorar el impacto de la superficie inferior de los perfiles de alas de aves en el rendimiento aerodinámico y el ruido de las palas, este estudio combina la superficie superior del perfil NACA0018 con las superficies inferiores del ánade, el búho de orejas largas y el gavilán (CBA-T, CBA-O, CBA-S) para crear tres nuevos perfiles aerodinámicos biónicos compuestos (CBA). Se evalúa el rendimiento aerodinámico de estos perfiles, y se identifica el perfil CBA-O como el que tiene las mejores características aerodinámicas. Se realiza una comparación del ruido y las estructuras de vórtices del CBA-O, el perfil de ala de búho y el NACA0018, y se exploran los mecanismos detrás de la mejora del rendimiento y la reducción del ruido del perfil CBA-O. Los resultados indican que los CBAs mejoran el rendimiento aerodinámico de los perfiles. Antes de la pérdida de sustentación, el rendimiento aerodinámico del CBA-O mejora la relación de sustentación a resistencia en un 12.7% y un 119.7% en comparación con los perfiles de búho y NACA0018, siendo su SPL promedio significativamente más bajo que el del NACA0018. El CBA-O tiene tamaños de vórtice más pequeños en el borde de salida, y el vórtice de estela se desarrolla de manera más estable, reduciendo efectivamente tanto el ruido de radiación superficial como el ruido de estela.