Influencia de la Interacción Aerodinámica en el Rendimiento del Sistema de Hélice/Alas de Contrarrotación
Autores: Zhang, Zhitao; Xie, Changchuan; Huang, Kunhui; Yang, Chao
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Influencia de la Interacción Aerodinámica en el Rendimiento del Sistema de Hélice/Alas de Contrarrotación
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Cuantitativo
Corriente de arrastre
Hélice contrarrotativa
Rendimiento aerodinámico
Navier-Stokes promediado por Reynolds
Separación axial
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 26
Citaciones: Sin citaciones
Este documento ofrece un análisis cuantitativo de la influencia del estela en el rendimiento aerodinámico de un sistema de hélice contrarrotante (CRP)/ala, y lo compara con la CRP y el ala limpia. Para evaluar con precisión la compleja interacción aerodinámica, se utiliza el enfoque de Navier-Stokes promediado por Reynolds no estacionario mediante el método de malla deslizante a una velocidad de flujo libre típica de 30 m/s. Se consideran cuatro parámetros críticos diferentes, incluyendo el ángulo de ataque (AoA) del flujo libre, el espacio axial entre la hélice delantera (FP) y la hélice trasera (RP), el número de palas y la velocidad de rotación, en el presente trabajo. Los resultados muestran que el coeficiente de empuje, el coeficiente de potencia y la eficiencia de propulsión del sistema CRP/ala cambian drásticamente y la diferencia en amplitud entre las olas adyacentes es grande. En particular, el estela de la hélice tiene un impacto significativo en el rendimiento de sustentación-resistencia del ala en el caso de un AoA distinto de cero. La presencia de un ala también aumenta la eficiencia de propulsión debido a la recuperación de vórtices. En el caso de un pequeño espacio axial, el valor del coeficiente de empuje de la FP es significativamente menor que el de la RP. Sin embargo, cuando el espacio axial supera un cierto valor, se obtiene la relación opuesta. Cuando la velocidad de rotación aumenta de 3695 RPM a 8867 RPM, el coeficiente de sustentación y el coeficiente de resistencia del ala aumentan gradualmente.
Descripción
Este documento ofrece un análisis cuantitativo de la influencia del estela en el rendimiento aerodinámico de un sistema de hélice contrarrotante (CRP)/ala, y lo compara con la CRP y el ala limpia. Para evaluar con precisión la compleja interacción aerodinámica, se utiliza el enfoque de Navier-Stokes promediado por Reynolds no estacionario mediante el método de malla deslizante a una velocidad de flujo libre típica de 30 m/s. Se consideran cuatro parámetros críticos diferentes, incluyendo el ángulo de ataque (AoA) del flujo libre, el espacio axial entre la hélice delantera (FP) y la hélice trasera (RP), el número de palas y la velocidad de rotación, en el presente trabajo. Los resultados muestran que el coeficiente de empuje, el coeficiente de potencia y la eficiencia de propulsión del sistema CRP/ala cambian drásticamente y la diferencia en amplitud entre las olas adyacentes es grande. En particular, el estela de la hélice tiene un impacto significativo en el rendimiento de sustentación-resistencia del ala en el caso de un AoA distinto de cero. La presencia de un ala también aumenta la eficiencia de propulsión debido a la recuperación de vórtices. En el caso de un pequeño espacio axial, el valor del coeficiente de empuje de la FP es significativamente menor que el de la RP. Sin embargo, cuando el espacio axial supera un cierto valor, se obtiene la relación opuesta. Cuando la velocidad de rotación aumenta de 3695 RPM a 8867 RPM, el coeficiente de sustentación y el coeficiente de resistencia del ala aumentan gradualmente.