Investigación Numérica del Fenómeno del Anillo de Vórtices en Aeronaves de Rotor
Autores: Rima, Vytautas; Liugas, Mykolas
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Investigación Numérica del Fenómeno del Anillo de Vórtices en Aeronaves de Rotor
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Aerodinámica compleja
Helicópteros
Estado de Anillo de Vórtice
Simulación
Ecuaciones de Navier-Stokes
Estudio de sensibilidad
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 29
Citaciones: Sin citaciones
Debido a su compleja aerodinámica, los helicópteros pueden entrar en diferentes condiciones aerodinámicas peligrosas bajo ciertas circunstancias adversas. En este artículo, examinamos uno de estos fenómenos: el Estado de Anillo de Vórtice (VRS). Presentamos una simulación de la formación y evolución de un anillo de vórtice alrededor del rotor principal de un helicóptero. Los cálculos se realizaron resolviendo las ecuaciones de Navier-Stokes utilizando el código Ansys CFX. Las simulaciones modelaron un helicóptero real utilizando el concepto de ala de rotor, asumiendo que solo se modeló la geometría de las palas del rotor principal. Un estudio de sensibilidad evaluó el impacto del dominio de cálculo y el tamaño de la malla en los parámetros de empuje del rotor principal y el momento requerido. Se llevaron a cabo simulaciones para determinar la región del VRS observando la transición del helicóptero de un vuelo nivelado, con las palas del rotor principal mantenidas en una posición de paso fijo, a un aumento gradual en el descenso vertical. La región del VRS se comparó con resultados experimentales obtenidos de otros autores, revelando coincidencias suficientes. Luego se describieron las principales características de la región identificada.
Descripción
Debido a su compleja aerodinámica, los helicópteros pueden entrar en diferentes condiciones aerodinámicas peligrosas bajo ciertas circunstancias adversas. En este artículo, examinamos uno de estos fenómenos: el Estado de Anillo de Vórtice (VRS). Presentamos una simulación de la formación y evolución de un anillo de vórtice alrededor del rotor principal de un helicóptero. Los cálculos se realizaron resolviendo las ecuaciones de Navier-Stokes utilizando el código Ansys CFX. Las simulaciones modelaron un helicóptero real utilizando el concepto de ala de rotor, asumiendo que solo se modeló la geometría de las palas del rotor principal. Un estudio de sensibilidad evaluó el impacto del dominio de cálculo y el tamaño de la malla en los parámetros de empuje del rotor principal y el momento requerido. Se llevaron a cabo simulaciones para determinar la región del VRS observando la transición del helicóptero de un vuelo nivelado, con las palas del rotor principal mantenidas en una posición de paso fijo, a un aumento gradual en el descenso vertical. La región del VRS se comparó con resultados experimentales obtenidos de otros autores, revelando coincidencias suficientes. Luego se describieron las principales características de la región identificada.