Pruebas en túnel de viento de un ala morfante de camber variable impresa en 3D
Autores: Jia, Sijia; Zhang, Zhenkai; Zhang, Haibo; Song, Chen; Yang, Chao
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Pruebas en túnel de viento de un ala morfante de camber variable impresa en 3D
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Introduce
Pruebas en túnel de viento
Ala de curvatura variable
Bordes de salida morfables y flexibles
Características aerodinámicas
Deformación aeroelástica estática
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 32
Citaciones: Sin citaciones
Este documento presenta la realización y las pruebas en túnel de viento de un novedoso ala de curvatura variable equipada con bordes de salida morfables y flexibles. Basado en la forma aerodinámica y los mecanismos flexibles que fueron optimizados con antelación, se desarrolló un modelo de túnel de viento llamado mTE4, en el que el borde de ataque rígido, la caja alar rígida y el borde de salida flexible fueron fabricados mediante tecnología de impresión 3D utilizando tres materiales diferentes. Debido a las dificultades en el diseño detallado de un modelo a pequeña escala, se presta especial atención al procedimiento de implementación. Además, se evaluaron las características estáticas y dinámicas del modelo propuesto en túnel de viento mediante pruebas en tierra, y las características aerodinámicas se evaluaron mediante métodos numéricos. Luego, se investigó el rendimiento aerodinámico y la deformación aeroelástica estática del borde de salida flexible en un túnel de viento de baja velocidad. Se validó la capacidad de carga del dispositivo de borde de salida morfable propuesto y se encontró que la superficie del molde exterior continuo persistía durante todo el período de pruebas. Notablemente, se logró un rango de deflexión máxima de 37.9 grados a una velocidad del aire de 15 m/s. Además, también se logró mitigar el estancamiento al deflectar periódicamente el borde de salida morfable, lo que permitió un retraso en el ángulo de estancamiento de aproximadamente 1 grado y un aumento del 13% en el coeficiente de sustentación posterior al estancamiento. Finalmente, se validó el procedimiento de desarrollo comparando la sustentación entre los resultados numéricos y experimentales.
Descripción
Este documento presenta la realización y las pruebas en túnel de viento de un novedoso ala de curvatura variable equipada con bordes de salida morfables y flexibles. Basado en la forma aerodinámica y los mecanismos flexibles que fueron optimizados con antelación, se desarrolló un modelo de túnel de viento llamado mTE4, en el que el borde de ataque rígido, la caja alar rígida y el borde de salida flexible fueron fabricados mediante tecnología de impresión 3D utilizando tres materiales diferentes. Debido a las dificultades en el diseño detallado de un modelo a pequeña escala, se presta especial atención al procedimiento de implementación. Además, se evaluaron las características estáticas y dinámicas del modelo propuesto en túnel de viento mediante pruebas en tierra, y las características aerodinámicas se evaluaron mediante métodos numéricos. Luego, se investigó el rendimiento aerodinámico y la deformación aeroelástica estática del borde de salida flexible en un túnel de viento de baja velocidad. Se validó la capacidad de carga del dispositivo de borde de salida morfable propuesto y se encontró que la superficie del molde exterior continuo persistía durante todo el período de pruebas. Notablemente, se logró un rango de deflexión máxima de 37.9 grados a una velocidad del aire de 15 m/s. Además, también se logró mitigar el estancamiento al deflectar periódicamente el borde de salida morfable, lo que permitió un retraso en el ángulo de estancamiento de aproximadamente 1 grado y un aumento del 13% en el coeficiente de sustentación posterior al estancamiento. Finalmente, se validó el procedimiento de desarrollo comparando la sustentación entre los resultados numéricos y experimentales.