Medición en túnel de viento de la presión diferencial en la superficie de una celda de ala inflable dinámicamente
Autores: Benedetti, Diego Muniz; Veras, Carlos Alberto Gurgel
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Medición en túnel de viento de la presión diferencial en la superficie de una celda de ala inflable dinámicamente
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Inflación
Diferencial de presión
Características aerodinámicas
Estructura del flujo de aire
Fuerzas de sustentación
Fenómenos de pérdida
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 34
Citaciones: Sin citaciones
Se diseñó y probó un sistema de instrumentación para la medición in situ de la diferencia de presión interna y externa en las superficies superior e inferior de alas inflables dinámicamente, revelando importantes conocimientos sobre las características aerodinámicas de los perfiles inflables. Las pruebas en túnel de viento demostraron la plena capacidad de lecturas de baja diferencia de presión en el rango de 1.0-120 Pa, cubriendo velocidades de 3 a 10 m/s en ángulos de ataque de -20 a +25 grados. Las lecturas fueron estables, presentando coeficientes de variación del 2% al 7% a lo largo del sobrevuelo operativo. Los datos experimentales confirmaron la ocurrencia de una burbuja de recirculación en el borde de ataque inferior, vinculada al régimen de bajo Reynolds y a la presencia de una entrada de aire. Apoyó la propuesta de un enfoque novedoso para la caracterización aerodinámica basado en diferencias de presión locales, que tiene en cuenta la estructura del flujo de aire confinado y proporciona estimaciones de fuerzas de sustentación compatibles con la observación práctica. Los resultados también fueron compatibles con datos obtenidos previamente siguiendo diferentes estrategias y se demostraron efectivos para parametrizar los fenómenos de inflación y pérdida de sustentación. En general, la instrumentación puede aplicarse de manera directa como equipo de prueba de vuelo y puede convertirse en sistemas de alerta y prevención de colapsos.
Descripción
Se diseñó y probó un sistema de instrumentación para la medición in situ de la diferencia de presión interna y externa en las superficies superior e inferior de alas inflables dinámicamente, revelando importantes conocimientos sobre las características aerodinámicas de los perfiles inflables. Las pruebas en túnel de viento demostraron la plena capacidad de lecturas de baja diferencia de presión en el rango de 1.0-120 Pa, cubriendo velocidades de 3 a 10 m/s en ángulos de ataque de -20 a +25 grados. Las lecturas fueron estables, presentando coeficientes de variación del 2% al 7% a lo largo del sobrevuelo operativo. Los datos experimentales confirmaron la ocurrencia de una burbuja de recirculación en el borde de ataque inferior, vinculada al régimen de bajo Reynolds y a la presencia de una entrada de aire. Apoyó la propuesta de un enfoque novedoso para la caracterización aerodinámica basado en diferencias de presión locales, que tiene en cuenta la estructura del flujo de aire confinado y proporciona estimaciones de fuerzas de sustentación compatibles con la observación práctica. Los resultados también fueron compatibles con datos obtenidos previamente siguiendo diferentes estrategias y se demostraron efectivos para parametrizar los fenómenos de inflación y pérdida de sustentación. En general, la instrumentación puede aplicarse de manera directa como equipo de prueba de vuelo y puede convertirse en sistemas de alerta y prevención de colapsos.