Vibración Forzada Inducida por Respuesta Dinámica Bajo Diferentes Intensidades de Distorsión en la Entrada
Autores: Pan, Tianyu; Mu, Ze; Yan, Zhaoqi; Li, Qiushi
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Vibración Forzada Inducida por Respuesta Dinámica Bajo Diferentes Intensidades de Distorsión en la Entrada
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Ingestión de capa límite
Sistemas de propulsión
Consumo de combustible
Estabilidad aeroelástica
Pala del ventilador
Flujo distorsionado
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
Los sistemas de propulsión por ingestión de capa límite han atraído mucha atención debido a su significativo potencial para reducir el consumo de combustible de las futuras aeronaves comerciales. Sin embargo, la estabilidad aeroelástica de la pala del ventilador se ve afectada por el flujo entrante no uniforme continuo inducido por la ingestión de la capa límite. Cuando las palas del ventilador giran en el área de unión entre la zona distorsionada y la zona limpia, ocurren fluctuaciones de presión en las palas. Este fenómeno desencadena un proceso de respuesta dinámica en la pala. Investigaciones numéricas anteriores exploraron la influencia del flujo distorsionado en la amplitud de vibración de la pala y encontraron que hay dos fuentes de excitación de bajo orden para las palas: el flujo distorsionado y la respuesta dinámica de la pala. Los resultados muestran que la excitación de bajo orden existente en el flujo distorsionado varía sinusoidalmente con la extensión de la distorsión. Sin embargo, como una nueva fuente de excitación, el mecanismo clave de influencia de la respuesta dinámica aún no está claro. Para explorar este tema, se realizaron cálculos y análisis para diferentes intensidades de flujo distorsionado. Los resultados muestran que la amplitud de vibración de la pala aumenta con el aumento de la intensidad de distorsión. Se extrajo la presión total en el borde de ataque y en el borde de salida de la pala del rotor para su análisis. Se encontró que cuando la pala entra o sale del área distorsionada, hay un retraso consistente en el cambio de presión total en el borde de salida en comparación con el borde de ataque. Este retraso conduce a una variación abrupta en la relación de presión total, que constituye el proceso de respuesta dinámica de la pala del rotor. Este cambio periódico genera una excitación de segundo orden que provoca que la pala vibre.
Descripción
Los sistemas de propulsión por ingestión de capa límite han atraído mucha atención debido a su significativo potencial para reducir el consumo de combustible de las futuras aeronaves comerciales. Sin embargo, la estabilidad aeroelástica de la pala del ventilador se ve afectada por el flujo entrante no uniforme continuo inducido por la ingestión de la capa límite. Cuando las palas del ventilador giran en el área de unión entre la zona distorsionada y la zona limpia, ocurren fluctuaciones de presión en las palas. Este fenómeno desencadena un proceso de respuesta dinámica en la pala. Investigaciones numéricas anteriores exploraron la influencia del flujo distorsionado en la amplitud de vibración de la pala y encontraron que hay dos fuentes de excitación de bajo orden para las palas: el flujo distorsionado y la respuesta dinámica de la pala. Los resultados muestran que la excitación de bajo orden existente en el flujo distorsionado varía sinusoidalmente con la extensión de la distorsión. Sin embargo, como una nueva fuente de excitación, el mecanismo clave de influencia de la respuesta dinámica aún no está claro. Para explorar este tema, se realizaron cálculos y análisis para diferentes intensidades de flujo distorsionado. Los resultados muestran que la amplitud de vibración de la pala aumenta con el aumento de la intensidad de distorsión. Se extrajo la presión total en el borde de ataque y en el borde de salida de la pala del rotor para su análisis. Se encontró que cuando la pala entra o sale del área distorsionada, hay un retraso consistente en el cambio de presión total en el borde de salida en comparación con el borde de ataque. Este retraso conduce a una variación abrupta en la relación de presión total, que constituye el proceso de respuesta dinámica de la pala del rotor. Este cambio periódico genera una excitación de segundo orden que provoca que la pala vibre.