Efectos de la Amplitud del Golpe y la Forma del Ala en el Rendimiento Aerodinámico de Alas Batientes en Suspensión
Autores: Li, Hao; Nabawy, Mostafa R. A.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Efectos de la Amplitud del Golpe y la Forma del Ala en el Rendimiento Aerodinámico de Alas Batientes en Suspensión
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Efectos
Amplitud del golpe
Forma del ala
Aerodinámica
Vuelo en suspensión
Relación de aspecto del ala
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 16
Citaciones: Sin citaciones
En este artículo, se consideran los efectos de la amplitud del golpe y la forma del ala en la aerodinámica de alas aleteantes en posición de reposo, resolviendo numéricamente las ecuaciones de Navier-Stokes incompresibles. La geometría de la forma del ala se representa utilizando una distribución de función beta para un rango de relación de aspecto de 3 a 6 y un rango de ubicación del centroide radial adimensional de 0.4 a 0.6. Se ha empleado una cinemática normal de aleteo en posición de reposo, permitiendo que tanto las duraciones de translación como de rotación estén igualmente representadas. Se estudian los efectos combinados de la amplitud del golpe con la relación de aspecto del ala y la ubicación del centroide radial sobre los coeficientes de fuerza aerodinámica y las estructuras de flujo a un número de Reynolds de 100. Se muestra que aumentar la amplitud del golpe incrementa la sustentación translacional tanto para alas de baja relación de aspecto como para alas de alta ubicación del centroide radial. Sin embargo, para alas de alta relación de aspecto o baja ubicación del centroide radial, aumentar la amplitud del golpe conduce a coeficientes de sustentación más altos durante la fase de translación solo hasta una amplitud de golpe de 160 grados. Un mayor aumento en la amplitud del golpe resulta en una reducción de la sustentación translacional debido al aumento del efecto de pérdida en la punta del ala. Para todos los casos considerados, los coeficientes de sustentación y resistencia de la fase de rotación disminuyen con el aumento de la amplitud del golpe, lo que lleva a coeficientes de fuerza promediados por ciclo reducidos. Además, se encuentra que la reducción significativa en la resistencia rotacional a medida que aumenta la amplitud del golpe conduce a una eficiencia aerodinámica que aumenta constantemente en relación con la amplitud del golpe para todos los casos de relación de aspecto y ubicación del centroide radial.
Descripción
En este artículo, se consideran los efectos de la amplitud del golpe y la forma del ala en la aerodinámica de alas aleteantes en posición de reposo, resolviendo numéricamente las ecuaciones de Navier-Stokes incompresibles. La geometría de la forma del ala se representa utilizando una distribución de función beta para un rango de relación de aspecto de 3 a 6 y un rango de ubicación del centroide radial adimensional de 0.4 a 0.6. Se ha empleado una cinemática normal de aleteo en posición de reposo, permitiendo que tanto las duraciones de translación como de rotación estén igualmente representadas. Se estudian los efectos combinados de la amplitud del golpe con la relación de aspecto del ala y la ubicación del centroide radial sobre los coeficientes de fuerza aerodinámica y las estructuras de flujo a un número de Reynolds de 100. Se muestra que aumentar la amplitud del golpe incrementa la sustentación translacional tanto para alas de baja relación de aspecto como para alas de alta ubicación del centroide radial. Sin embargo, para alas de alta relación de aspecto o baja ubicación del centroide radial, aumentar la amplitud del golpe conduce a coeficientes de sustentación más altos durante la fase de translación solo hasta una amplitud de golpe de 160 grados. Un mayor aumento en la amplitud del golpe resulta en una reducción de la sustentación translacional debido al aumento del efecto de pérdida en la punta del ala. Para todos los casos considerados, los coeficientes de sustentación y resistencia de la fase de rotación disminuyen con el aumento de la amplitud del golpe, lo que lleva a coeficientes de fuerza promediados por ciclo reducidos. Además, se encuentra que la reducción significativa en la resistencia rotacional a medida que aumenta la amplitud del golpe conduce a una eficiencia aerodinámica que aumenta constantemente en relación con la amplitud del golpe para todos los casos de relación de aspecto y ubicación del centroide radial.