Estudio sobre la correlación no lineal en los coeficientes modales del perfil aerodinámico biónico
Autores: Xiao, Qianhao; Wang, Jun; Jiang, Boyan; Ding, Yanyan; Yang, Xiaopei
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Estudio sobre la correlación no lineal en los coeficientes modales del perfil aerodinámico biónico
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Alas biónicas
Descomposición en modos dinámicos
Números de Reynolds bajos
Alas NACA4412
Dinámica no lineal
Ecuación de variedad
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 30
Citaciones: Sin citaciones
La aplicación de perfiles aerodinámicos biónicos es esencial para iluminar el diseño de maquinaria rotativa y el control de flujo. Se utilizó la descomposición de modo dinámico para revelar la estructura de flujo de baja dimensión de los Riblets, Gaviota y Pato, perfiles aerodinámicos biónicos a bajos números de Reynolds 1 x 10, y se comparó con los perfiles aerodinámicos NACA4412. El ángulo de ataque del perfil aerodinámico bidimensional es de 19 grados, y se utilizaron el modelo de turbulencia SST k- y ANSYS Fluent para obtener los datos del campo de flujo transitorio. La identificación escasa de la dinámica no lineal revela la correlación no lineal entre los coeficientes modales y establece la dinámica de variedades. Los resultados muestran que el perfil aerodinámico biónico y el perfil aerodinámico NACA4412 tienen el mismo tipo de correlación no lineal, y la dimensión y forma del modelo reducido de orden mínimo son consistentes. Los coeficientes modales siempre aparecen en la ecuación de variedades en pares con una diferencia de fase de 90 grados. La dimensión de la ecuación de variedades es bidimensional, y el valor absoluto del coeficiente corresponde a la frecuencia fundamental de la separación de vórtices del perfil aerodinámico. El campo de flujo reconstruido basado en la ecuación de variedades es altamente consistente con el campo de flujo de simulación numérica, lo que revela la precisión de la ecuación de variedades. Las conclusiones relevantes de este estudio enfatizan la unidad de la correlación no lineal de los perfiles aerodinámicos biónicos.
Descripción
La aplicación de perfiles aerodinámicos biónicos es esencial para iluminar el diseño de maquinaria rotativa y el control de flujo. Se utilizó la descomposición de modo dinámico para revelar la estructura de flujo de baja dimensión de los Riblets, Gaviota y Pato, perfiles aerodinámicos biónicos a bajos números de Reynolds 1 x 10, y se comparó con los perfiles aerodinámicos NACA4412. El ángulo de ataque del perfil aerodinámico bidimensional es de 19 grados, y se utilizaron el modelo de turbulencia SST k- y ANSYS Fluent para obtener los datos del campo de flujo transitorio. La identificación escasa de la dinámica no lineal revela la correlación no lineal entre los coeficientes modales y establece la dinámica de variedades. Los resultados muestran que el perfil aerodinámico biónico y el perfil aerodinámico NACA4412 tienen el mismo tipo de correlación no lineal, y la dimensión y forma del modelo reducido de orden mínimo son consistentes. Los coeficientes modales siempre aparecen en la ecuación de variedades en pares con una diferencia de fase de 90 grados. La dimensión de la ecuación de variedades es bidimensional, y el valor absoluto del coeficiente corresponde a la frecuencia fundamental de la separación de vórtices del perfil aerodinámico. El campo de flujo reconstruido basado en la ecuación de variedades es altamente consistente con el campo de flujo de simulación numérica, lo que revela la precisión de la ecuación de variedades. Las conclusiones relevantes de este estudio enfatizan la unidad de la correlación no lineal de los perfiles aerodinámicos biónicos.