Un Método Híbrido No Lineal No Estacionario de Lattice de Vórtices y Partículas de Vórtices para Simulaciones Aerodinámicas de Palas de Rotor
Autores: Proulx-Cabana, Vincent; Nguyen, Minh Tuan; Prothin, Sebastien; Michon, Guilhem; Laurendeau, Eric
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Un Método Híbrido No Lineal No Estacionario de Lattice de Vórtices y Partículas de Vórtices para Simulaciones Aerodinámicas de Palas de Rotor
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Estudio
Híbrido
Aerodinámica
Palas de rotor
Método de malla de vórtices
Método de partículas de vórtices
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Este estudio presenta un método híbrido no lineal de malla de vórtices no estacionarios-método de partículas de vórtices (NL UVLM-VPM) para investigar la aerodinámica de las palas del rotor en posición de vuelo estacionario dentro y fuera del efecto suelo. El método es de interés para la predicción aerodinámica rápida de helicópteros y palas de rotor más pequeñas. UVLM modela la vorticidad a lo largo de las palas del rotor y los estelas en el campo cercano con paneles que luego se convierten en sus representaciones equivalentes de partículas de vórtices. El modelo estándar de escala subrejilla de Vreman se incorpora en el contexto de una simulación de grandes remolinos para VPM sin malla para estabilizar el desarrollo de la estela a través del intercambio de fuerza de partículas (PSE). El cálculo de las interacciones por pares en el VPM se acelera utilizando el método de multipolos rápidos. El UVLM no lineal se logra con un algoritmo de acoplamiento alfa viscoso-inviscido de bajo costo computacional a través de un método de promedios de Reynolds (RANS) en 2D por tiras o una base de datos empírica. Se investiga la aerodinámica de las palas del rotor S76 a escala dentro y fuera del efecto suelo a partir del taller de predicción de vuelo estacionario con el algoritmo propuesto. Los resultados se validan con datos experimentales y varios códigos de alta fidelidad.
Descripción
Este estudio presenta un método híbrido no lineal de malla de vórtices no estacionarios-método de partículas de vórtices (NL UVLM-VPM) para investigar la aerodinámica de las palas del rotor en posición de vuelo estacionario dentro y fuera del efecto suelo. El método es de interés para la predicción aerodinámica rápida de helicópteros y palas de rotor más pequeñas. UVLM modela la vorticidad a lo largo de las palas del rotor y los estelas en el campo cercano con paneles que luego se convierten en sus representaciones equivalentes de partículas de vórtices. El modelo estándar de escala subrejilla de Vreman se incorpora en el contexto de una simulación de grandes remolinos para VPM sin malla para estabilizar el desarrollo de la estela a través del intercambio de fuerza de partículas (PSE). El cálculo de las interacciones por pares en el VPM se acelera utilizando el método de multipolos rápidos. El UVLM no lineal se logra con un algoritmo de acoplamiento alfa viscoso-inviscido de bajo costo computacional a través de un método de promedios de Reynolds (RANS) en 2D por tiras o una base de datos empírica. Se investiga la aerodinámica de las palas del rotor S76 a escala dentro y fuera del efecto suelo a partir del taller de predicción de vuelo estacionario con el algoritmo propuesto. Los resultados se validan con datos experimentales y varios códigos de alta fidelidad.