Simulación Numérica de Flutter Tridimensional de Alas en Gas Pesado y Método de Corrección de Ley de Similitud de Flutter Transónico
Autores: Hu, Zhe; Lu, Bo; Liu, Yongping; Yu, Li; Kou, Xiping; Zha, Jun
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Simulación Numérica de Flutter Tridimensional de Alas en Gas Pesado y Método de Corrección de Ley de Similitud de Flutter Transónico
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Pruebas en túnel de viento
Oscilaciones de aeronaves
Gas pesado
Cálculos numéricos
Interacción fluido-estructura
Medio del túnel de viento
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
Las pruebas en túneles de viento son un método crucial para estudiar el flutter de aeronaves. Utilizar gas pesado como medio en el túnel de viento puede mitigar el creciente problema de que los modelos de prueba sean demasiado pesados a medida que se desarrollan aeronaves avanzadas. Este artículo emplea un método analítico para cálculos numéricos del flutter de alas tridimensionales (3D) basado en la interacción fluido-estructura (FSI). Se realizan cálculos de flutter para el ala Goland, y los resultados en el medio aéreo son consistentes con la literatura. En contraste, se observan diferencias significativas en el comportamiento del flutter en el medio de gas pesado R134a. En comparación con el aire, cuando el modelo alcanza un estado crítico en R134a, la velocidad del flujo entrante es más baja, la densidad del flujo entrante es aproximadamente de 3 a 5 veces la del aire, y la presión dinámica del flujo entrante es aproximadamente de 1.1 a 1.2 veces la del aire. La corrección de los datos de flutter en gas pesado es crucial para las pruebas en túneles de viento. Este artículo propone un método de corrección basado en la ley de similitud de flujo transónico no estacionario propuesta por Bendiksen bajo condiciones cuasi-estacionarias. Se realizan intentos para revisar las pruebas de túnel de viento publicadas y los resultados de cálculo de flutter en gas pesado. La ley de similitud de flutter transónico explica eficazmente la similitud de flutter de modelos rígidos tanto en medios de gas pesado como en aire. Sin embargo, falla en casos con frecuencias muy reducidas y bajos ratios de masa, como los que se encuentran con alas flexibles.
Descripción
Las pruebas en túneles de viento son un método crucial para estudiar el flutter de aeronaves. Utilizar gas pesado como medio en el túnel de viento puede mitigar el creciente problema de que los modelos de prueba sean demasiado pesados a medida que se desarrollan aeronaves avanzadas. Este artículo emplea un método analítico para cálculos numéricos del flutter de alas tridimensionales (3D) basado en la interacción fluido-estructura (FSI). Se realizan cálculos de flutter para el ala Goland, y los resultados en el medio aéreo son consistentes con la literatura. En contraste, se observan diferencias significativas en el comportamiento del flutter en el medio de gas pesado R134a. En comparación con el aire, cuando el modelo alcanza un estado crítico en R134a, la velocidad del flujo entrante es más baja, la densidad del flujo entrante es aproximadamente de 3 a 5 veces la del aire, y la presión dinámica del flujo entrante es aproximadamente de 1.1 a 1.2 veces la del aire. La corrección de los datos de flutter en gas pesado es crucial para las pruebas en túneles de viento. Este artículo propone un método de corrección basado en la ley de similitud de flujo transónico no estacionario propuesta por Bendiksen bajo condiciones cuasi-estacionarias. Se realizan intentos para revisar las pruebas de túnel de viento publicadas y los resultados de cálculo de flutter en gas pesado. La ley de similitud de flutter transónico explica eficazmente la similitud de flutter de modelos rígidos tanto en medios de gas pesado como en aire. Sin embargo, falla en casos con frecuencias muy reducidas y bajos ratios de masa, como los que se encuentran con alas flexibles.