Influencia del Número de Reynolds en el Rendimiento Aerodinámico de un Pequeño Rotor
Autores: Pérez Gordillo, Andres M.; Escobar, Jaime A.; Lopez Mejia, Omar D.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Influencia del Número de Reynolds en el Rendimiento Aerodinámico de un Pequeño Rotor
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Pequeños rotores
Drones
UAVs
Aerodinámica
Dinámica de fluidos computacional
Números de Reynolds
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
El uso de rotores pequeños ha aumentado debido a sus aplicaciones en drones y UAVs. Para mejorar el rendimiento global de estos vehículos aéreos, es necesario entender la aerodinámica de los rotores pequeños, ya que esto está relacionado con el consumo energético global de dichos vehículos. La mayoría de los estudios de dinámica de fluidos computacional (CFD) que se encuentran en la literatura relacionados con el análisis de rotores pequeños emplean modelos completamente turbulentos, a pesar de los números de Reynolds bajos a moderados de estas aplicaciones. Este artículo presenta simulaciones CFD para un rotor pequeño en posición de vuelo estacionario a diferentes números de Reynolds utilizando modelos de turbulencia SST completamente turbulentos y transicionales. Los resultados numéricos muestran que el empuje y el par son cercanos a las mediciones experimentales, mostrando diferencias de menos del 5% tanto para los modelos completamente turbulentos como para los transicionales. Sin embargo, se observaron diferencias significativas entre los modelos completamente turbulentos y los transicionales al estudiar el desarrollo de la capa límite y la separación. A medida que se aumentó el número de Reynolds, se observó que en la punta de la pala, estas diferencias se redujeron, pero en el medio del ala, las diferencias fueron más evidentes.
Descripción
El uso de rotores pequeños ha aumentado debido a sus aplicaciones en drones y UAVs. Para mejorar el rendimiento global de estos vehículos aéreos, es necesario entender la aerodinámica de los rotores pequeños, ya que esto está relacionado con el consumo energético global de dichos vehículos. La mayoría de los estudios de dinámica de fluidos computacional (CFD) que se encuentran en la literatura relacionados con el análisis de rotores pequeños emplean modelos completamente turbulentos, a pesar de los números de Reynolds bajos a moderados de estas aplicaciones. Este artículo presenta simulaciones CFD para un rotor pequeño en posición de vuelo estacionario a diferentes números de Reynolds utilizando modelos de turbulencia SST completamente turbulentos y transicionales. Los resultados numéricos muestran que el empuje y el par son cercanos a las mediciones experimentales, mostrando diferencias de menos del 5% tanto para los modelos completamente turbulentos como para los transicionales. Sin embargo, se observaron diferencias significativas entre los modelos completamente turbulentos y los transicionales al estudiar el desarrollo de la capa límite y la separación. A medida que se aumentó el número de Reynolds, se observó que en la punta de la pala, estas diferencias se redujeron, pero en el medio del ala, las diferencias fueron más evidentes.