Evaluación del rendimiento de osciladores fluidos probados en el modelo Hump de la NASA
Autores: Koklu, Mehti
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Evaluación del rendimiento de osciladores fluidos probados en el modelo Hump de la NASA
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Control de separación de flujo
Osciladores fluidos
Control activo de flujo
Succión constante
Soplado constante
Flujo de masa neta cero
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Se estudió experimentalmente el control de la separación de flujo sobre un modelo de joroba montado en una pared para evaluar el rendimiento de los osciladores fluidos (actuadores de chorro barrido). Se utilizó una serie de osciladores fluidos para controlar la separación del flujo. Los resultados mostraron que los osciladores fluidos pudieron lograr un control sustancial sobre el flujo separado al aumentar la presión de succión aguas arriba y la recuperación de presión aguas abajo. Utilizando los datos disponibles en la literatura, se comparó el rendimiento de los osciladores fluidos con otros métodos de control activo de flujo (AFC) como el soplado constante, la succión constante y los actuadores de flujo de masa neta cero (ZNMF). Se utilizaron varios parámetros integrales, como el coeficiente de comparación de flujo inviscido, el coeficiente de arrastre por presión y el coeficiente de fuerza normal modificada, como métricas de calidad en la comparación de rendimiento de los métodos AFC. Estas métricas de calidad indicaron la superioridad del método de succión constante, especialmente a menores amplitudes de excitación, seguido por los osciladores fluidos, el soplado constante y los actuadores ZNMF, respectivamente. También se construyó una figura de mérito aerodinámico (AFM) utilizando los parámetros integrales y el uso de energía AFC. Los resultados del AFM revelaron que, para este estudio, la succión constante fue el método AFC más eficiente a menores amplitudes de excitación. La succión constante pierde su eficiencia a medida que aumenta la amplitud de excitación, y los osciladores fluidos se convierten en el método AFC más eficiente. Tanto la succión constante como los osciladores fluidos tienen un AFM > 1 para el rango probado en este estudio, lo que indica que proporcionan un beneficio neto cuando también se considera el consumo de energía AFC. Por otro lado, tanto el soplado constante como los actuadores ZNMF resultaron ser métodos AFC ineficientes (AFM < 1) para la configuración actual. Aunque mejoraron el campo de flujo al controlar la separación del flujo, el requerimiento de energía fue mayor que su beneficio.
Descripción
Se estudió experimentalmente el control de la separación de flujo sobre un modelo de joroba montado en una pared para evaluar el rendimiento de los osciladores fluidos (actuadores de chorro barrido). Se utilizó una serie de osciladores fluidos para controlar la separación del flujo. Los resultados mostraron que los osciladores fluidos pudieron lograr un control sustancial sobre el flujo separado al aumentar la presión de succión aguas arriba y la recuperación de presión aguas abajo. Utilizando los datos disponibles en la literatura, se comparó el rendimiento de los osciladores fluidos con otros métodos de control activo de flujo (AFC) como el soplado constante, la succión constante y los actuadores de flujo de masa neta cero (ZNMF). Se utilizaron varios parámetros integrales, como el coeficiente de comparación de flujo inviscido, el coeficiente de arrastre por presión y el coeficiente de fuerza normal modificada, como métricas de calidad en la comparación de rendimiento de los métodos AFC. Estas métricas de calidad indicaron la superioridad del método de succión constante, especialmente a menores amplitudes de excitación, seguido por los osciladores fluidos, el soplado constante y los actuadores ZNMF, respectivamente. También se construyó una figura de mérito aerodinámico (AFM) utilizando los parámetros integrales y el uso de energía AFC. Los resultados del AFM revelaron que, para este estudio, la succión constante fue el método AFC más eficiente a menores amplitudes de excitación. La succión constante pierde su eficiencia a medida que aumenta la amplitud de excitación, y los osciladores fluidos se convierten en el método AFC más eficiente. Tanto la succión constante como los osciladores fluidos tienen un AFM > 1 para el rango probado en este estudio, lo que indica que proporcionan un beneficio neto cuando también se considera el consumo de energía AFC. Por otro lado, tanto el soplado constante como los actuadores ZNMF resultaron ser métodos AFC ineficientes (AFM < 1) para la configuración actual. Aunque mejoraron el campo de flujo al controlar la separación del flujo, el requerimiento de energía fue mayor que su beneficio.