Respuestas de flujo inestable cerca del estancamiento a las deflexiones de aletas en morphing
Autores: Abdessemed, Chawki; Yao, Yufeng; Bouferrouk, Abdessalem
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Respuestas de flujo inestable cerca del estancamiento a las deflexiones de aletas en morphing
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Investigado
Características de flujo
Flaps de borde de salida deformables
Número de Reynolds
Flujo cerca de la pérdida
Deflexiones hacia abajo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Se investigan las características de flujo inestable y las respuestas de un perfil aerodinámico NACA 0012 equipado con un flaps de borde de salida (TEF) inspirado en la biología, en ángulos de ataque cercanos a la pérdida (AoA) que experimentan deflexiones hacia abajo, a un número de Reynolds de 0.62 x 10^6 cerca de la pérdida. Se utiliza una parametrización geométrica inestable y un esquema de malla dinámica para impulsar el movimiento de transformación. El objetivo es determinar la susceptibilidad del flujo cercano a la pérdida a una actuación de transformación y la viabilidad de la rápida deflexión hacia abajo del flap como mecanismo de control, incluyendo su efecto en las fuerzas transitorias y la inestabilidad del campo de flujo. Se estudian las respuestas dinámicas del flujo a las deflexiones hacia abajo para una gama de frecuencias de transformación (a una amplitud grande fija), utilizando un modelo híbrido RANS-LES de alta fidelidad. Las historias temporales de las respuestas del coeficiente de sustentación y del coeficiente de arrastre exhiben una relación proporcional entre la frecuencia de transformación y la pendiente de respuesta a la que evolucionan estas cantidades. Curiosamente, se captura un sobreimpulso en el coeficiente de arrastre, incluso en condiciones cuasi-estáticas, sin embargo, esto no se observa en el coeficiente de sustentación. El análisis cualitativo confirma que un perfil aerodinámico en condiciones cercanas a la pérdida es receptivo a las deflexiones del TEF en transformación, y que existen algunas similitudes que desencadenan la pérdida entre los TEFs en transformación hacia abajo y los movimientos de pitching de tipo rápido.
Descripción
Se investigan las características de flujo inestable y las respuestas de un perfil aerodinámico NACA 0012 equipado con un flaps de borde de salida (TEF) inspirado en la biología, en ángulos de ataque cercanos a la pérdida (AoA) que experimentan deflexiones hacia abajo, a un número de Reynolds de 0.62 x 10^6 cerca de la pérdida. Se utiliza una parametrización geométrica inestable y un esquema de malla dinámica para impulsar el movimiento de transformación. El objetivo es determinar la susceptibilidad del flujo cercano a la pérdida a una actuación de transformación y la viabilidad de la rápida deflexión hacia abajo del flap como mecanismo de control, incluyendo su efecto en las fuerzas transitorias y la inestabilidad del campo de flujo. Se estudian las respuestas dinámicas del flujo a las deflexiones hacia abajo para una gama de frecuencias de transformación (a una amplitud grande fija), utilizando un modelo híbrido RANS-LES de alta fidelidad. Las historias temporales de las respuestas del coeficiente de sustentación y del coeficiente de arrastre exhiben una relación proporcional entre la frecuencia de transformación y la pendiente de respuesta a la que evolucionan estas cantidades. Curiosamente, se captura un sobreimpulso en el coeficiente de arrastre, incluso en condiciones cuasi-estáticas, sin embargo, esto no se observa en el coeficiente de sustentación. El análisis cualitativo confirma que un perfil aerodinámico en condiciones cercanas a la pérdida es receptivo a las deflexiones del TEF en transformación, y que existen algunas similitudes que desencadenan la pérdida entre los TEFs en transformación hacia abajo y los movimientos de pitching de tipo rápido.