Efecto de los Generadores de Vórtices de Chorro de Aire en la Interacción de la Onda de Choque con la Capa Límite de un Ala Transónica
Autores: Dai, Tingkai; Zhang, Bo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Efecto de los Generadores de Vórtices de Chorro de Aire en la Interacción de la Onda de Choque con la Capa Límite de un Ala Transónica
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Ondas de choque
Capas límite turbulentas
SBLI
Ala NACA0012
Coeficiente de sustentación
Generador de vórtices
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
La interacción entre las ondas de choque y las capas límite turbulentas (SBLI) es un fenómeno común en las alas de aviones transónicos y supersónicos. En este estudio, simulamos el SBLI de un ala clásica NACA0012 con un ángulo de ataque (AOA) de 1.4 grados y un número de Mach de 0.78 utilizando el software de código abierto OpenFOAM. Nuestros resultados muestran que un generador de vórtices de chorro de aire puede reducir efectivamente la longitud de la zona de separación y mejorar el coeficiente de sustentación del perfil alar. La estructura de vórtice generada por el generador de vórtices de chorro reduce significativamente la separación causada por el SBLI. Realizamos simulaciones con ángulos de chorro de 30 grados, 45 grados y 60 grados y encontramos que cuanto mayor es el ángulo de chorro, más fuerte es el vórtice y mayor es la mejora en el coeficiente de sustentación. Cuando el ángulo de chorro era de 60 grados, la estructura de vórtice generada por el generador de vórtices de chorro transformó la onda de choque normal en una onda de choque, resultando en un aumento máximo del coeficiente de sustentación del 2.35%. Las simulaciones se centraron en explorar el efecto del ángulo de chorro y determinaron que los parámetros óptimos del chorro reducen efectivamente el daño del SBLI y mejoran el coeficiente de sustentación del perfil alar.
Descripción
La interacción entre las ondas de choque y las capas límite turbulentas (SBLI) es un fenómeno común en las alas de aviones transónicos y supersónicos. En este estudio, simulamos el SBLI de un ala clásica NACA0012 con un ángulo de ataque (AOA) de 1.4 grados y un número de Mach de 0.78 utilizando el software de código abierto OpenFOAM. Nuestros resultados muestran que un generador de vórtices de chorro de aire puede reducir efectivamente la longitud de la zona de separación y mejorar el coeficiente de sustentación del perfil alar. La estructura de vórtice generada por el generador de vórtices de chorro reduce significativamente la separación causada por el SBLI. Realizamos simulaciones con ángulos de chorro de 30 grados, 45 grados y 60 grados y encontramos que cuanto mayor es el ángulo de chorro, más fuerte es el vórtice y mayor es la mejora en el coeficiente de sustentación. Cuando el ángulo de chorro era de 60 grados, la estructura de vórtice generada por el generador de vórtices de chorro transformó la onda de choque normal en una onda de choque, resultando en un aumento máximo del coeficiente de sustentación del 2.35%. Las simulaciones se centraron en explorar el efecto del ángulo de chorro y determinaron que los parámetros óptimos del chorro reducen efectivamente el daño del SBLI y mejoran el coeficiente de sustentación del perfil alar.