Un método de modelado de alta eficiencia para cargas aerodinámicas de un perfil alar con borde de ataque activo basado en RFA y CFD
Autores: Fang, Shengyong; Zhang, Sheng; Zhou, Jinlong; Yang, Weidong
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Un método de modelado de alta eficiencia para cargas aerodinámicas de un perfil alar con borde de ataque activo basado en RFA y CFD
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Perfil aerodinámico
Borde de ataque
Cargas aerodinámicas
Deflexiones
Método de modelado
Rendimiento aerodinámico
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 41
Citaciones: Sin citaciones
Para el perfil alar en flujo libre, la diferencia de presión entre las superficies superior e inferior y las variaciones en los gradientes de presión son significativas en su área de borde de ataque. Bajo deflexiones razonables, el borde de ataque activo puede cambiar efectivamente las cargas aerodinámicas del perfil alar, lo que ayuda a mejorar el rendimiento aerodinámico del rotor. En este documento, se desarrolló un método de modelado para un perfil alar con un borde de ataque activo para calcular sus cargas aerodinámicas. Se tuvo en cuenta el movimiento de cabeceo de la pala del rotor y las deflexiones del borde de ataque. En primer lugar, se realizaron simulaciones de flujo estacionario y no estacionario para el perfil alar con un borde de ataque activo bajo diferentes condiciones de contorno y con diferentes movimientos de deflexión del borde de ataque. En segundo lugar, se empleó la aproximación de función racional (RFA) para establecer la relación entre las cargas aerodinámicas y las deflexiones del perfil alar/borde de ataque activo. Luego, se identificaron las matrices de coeficientes del enfoque RFA basándose en un número limitado de resultados de dinámica de fluidos computacional (CFD) de alta fidelidad. Finalmente, se desarrolló un modelo aerodinámico del perfil alar con un borde de ataque activo, y su precisión fue validada al compararlo con los resultados de CFD de alta fidelidad. Los resultados comparativos revelan que el modelo desarrollado puede calcular las cargas aerodinámicas de un perfil alar con un borde de ataque activo de manera precisa y eficiente cuando se aplica adecuadamente. El método de modelado puede utilizarse en cálculos de cargas aerodinámicas y en el análisis de acoplamiento aeroelástico de un rotor con dispositivos de control activo.
Descripción
Para el perfil alar en flujo libre, la diferencia de presión entre las superficies superior e inferior y las variaciones en los gradientes de presión son significativas en su área de borde de ataque. Bajo deflexiones razonables, el borde de ataque activo puede cambiar efectivamente las cargas aerodinámicas del perfil alar, lo que ayuda a mejorar el rendimiento aerodinámico del rotor. En este documento, se desarrolló un método de modelado para un perfil alar con un borde de ataque activo para calcular sus cargas aerodinámicas. Se tuvo en cuenta el movimiento de cabeceo de la pala del rotor y las deflexiones del borde de ataque. En primer lugar, se realizaron simulaciones de flujo estacionario y no estacionario para el perfil alar con un borde de ataque activo bajo diferentes condiciones de contorno y con diferentes movimientos de deflexión del borde de ataque. En segundo lugar, se empleó la aproximación de función racional (RFA) para establecer la relación entre las cargas aerodinámicas y las deflexiones del perfil alar/borde de ataque activo. Luego, se identificaron las matrices de coeficientes del enfoque RFA basándose en un número limitado de resultados de dinámica de fluidos computacional (CFD) de alta fidelidad. Finalmente, se desarrolló un modelo aerodinámico del perfil alar con un borde de ataque activo, y su precisión fue validada al compararlo con los resultados de CFD de alta fidelidad. Los resultados comparativos revelan que el modelo desarrollado puede calcular las cargas aerodinámicas de un perfil alar con un borde de ataque activo de manera precisa y eficiente cuando se aplica adecuadamente. El método de modelado puede utilizarse en cálculos de cargas aerodinámicas y en el análisis de acoplamiento aeroelástico de un rotor con dispositivos de control activo.