Mejora del Rendimiento Aerodinámico de un Perfil Alar Bilateralmente Simétrico mediante Tecnología de Jet de Co-Fluxo y Morfología Adaptativa
Autores: Lu, Zeyu; Cai, Hongming
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Mejora del Rendimiento Aerodinámico de un Perfil Alar Bilateralmente Simétrico mediante Tecnología de Jet de Co-Fluxo y Morfología Adaptativa
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Control de flujo
Características aerodinámicas
Tecnología de transformación
Coeficiente de sustentación
Coeficiente de resistencia
Consumo de energía
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 32
Citaciones: Sin citaciones
Para un perfil aerodinámico bilateralmente simétrico (BSA), este documento diseña un esquema de control de flujo activo basado en el Jet Co-Flow (CFJ) y tecnología de deformación adaptativa, y establece un método de simulación numérica que es adecuado para simular características aerodinámicas. La precisión y efectividad del método numérico ha sido verificada a través de casos de referencia. Este estudio investiga los efectos de la intensidad del chorro, la posición y el ángulo de la ranura de succión, y los ángulos de deflexión del borde de ataque y del flap del borde de salida (TE) sobre los parámetros de rendimiento aerodinámico y la estructura del campo de flujo del perfil aerodinámico bilateralmente simétrico. Los resultados muestran que la tecnología de deformación adaptativa puede mejorar significativamente el coeficiente de sustentación equivalente y la relación equivalente de sustentación a resistencia del perfil aerodinámico bilateralmente simétrico, sin aumentar notablemente el coeficiente de consumo de energía del CFJ. Seleccionar una intensidad de CFJ apropiada puede lograr una relación equivalente de sustentación a resistencia relativamente alta con un bajo requerimiento de potencia del compresor. Mover la ranura de succión hacia atrás puede aumentar el coeficiente de sustentación, y colocarla en el flap del borde de salida (TE) puede retrasar más eficientemente la separación del flujo, reducir el consumo de energía y aumentar la relación equivalente de sustentación a resistencia. El ángulo de la ranura de succión tiene poco efecto en el coeficiente de sustentación, pero un ángulo de ranura de succión más grande puede mejorar la relación equivalente de sustentación a resistencia. Aumentar el ángulo de deflexión del flap del borde de salida mejora tanto el coeficiente de sustentación como el coeficiente de resistencia, así como el coeficiente de consumo de energía a altos ángulos de ataque. Pero tiene poco efecto en la máxima relación equivalente de sustentación a resistencia. Aumentar el ángulo de deflexión del flap del borde de ataque puede mejorar la máxima relación equivalente de sustentación a resistencia mientras aumenta el ángulo de ataque correspondiente. En general, elegir un CFJ y parámetros de deformación adaptativa considerando diferentes factores puede mejorar el rendimiento aerodinámico del perfil aerodinámico bilateralmente simétrico.
Descripción
Para un perfil aerodinámico bilateralmente simétrico (BSA), este documento diseña un esquema de control de flujo activo basado en el Jet Co-Flow (CFJ) y tecnología de deformación adaptativa, y establece un método de simulación numérica que es adecuado para simular características aerodinámicas. La precisión y efectividad del método numérico ha sido verificada a través de casos de referencia. Este estudio investiga los efectos de la intensidad del chorro, la posición y el ángulo de la ranura de succión, y los ángulos de deflexión del borde de ataque y del flap del borde de salida (TE) sobre los parámetros de rendimiento aerodinámico y la estructura del campo de flujo del perfil aerodinámico bilateralmente simétrico. Los resultados muestran que la tecnología de deformación adaptativa puede mejorar significativamente el coeficiente de sustentación equivalente y la relación equivalente de sustentación a resistencia del perfil aerodinámico bilateralmente simétrico, sin aumentar notablemente el coeficiente de consumo de energía del CFJ. Seleccionar una intensidad de CFJ apropiada puede lograr una relación equivalente de sustentación a resistencia relativamente alta con un bajo requerimiento de potencia del compresor. Mover la ranura de succión hacia atrás puede aumentar el coeficiente de sustentación, y colocarla en el flap del borde de salida (TE) puede retrasar más eficientemente la separación del flujo, reducir el consumo de energía y aumentar la relación equivalente de sustentación a resistencia. El ángulo de la ranura de succión tiene poco efecto en el coeficiente de sustentación, pero un ángulo de ranura de succión más grande puede mejorar la relación equivalente de sustentación a resistencia. Aumentar el ángulo de deflexión del flap del borde de salida mejora tanto el coeficiente de sustentación como el coeficiente de resistencia, así como el coeficiente de consumo de energía a altos ángulos de ataque. Pero tiene poco efecto en la máxima relación equivalente de sustentación a resistencia. Aumentar el ángulo de deflexión del flap del borde de ataque puede mejorar la máxima relación equivalente de sustentación a resistencia mientras aumenta el ángulo de ataque correspondiente. En general, elegir un CFJ y parámetros de deformación adaptativa considerando diferentes factores puede mejorar el rendimiento aerodinámico del perfil aerodinámico bilateralmente simétrico.