Simulaciones CFD y Modelado Fenomenológico de la Histeresis de Estancamiento Aerodinámico del Ala NACA 0018
Autores: Sereez, Mohamed; Abramov, Nikolay; Goman, Mikhail
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Simulaciones CFD y Modelado Fenomenológico de la Histeresis de Estancamiento Aerodinámico del Ala NACA 0018
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Simulaciones computacionales
Flujo tridimensional
Ala NACA 0018
Histéresis de pérdida aerodinámica
Ecuaciones URANS
Modelo de turbulencia
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Se llevaron a cabo simulaciones computacionales del flujo tridimensional alrededor de un ala NACA 0018 con una relación de aspecto utilizando las ecuaciones de Navier-Stokes promediadas en Reynolds no estacionarias (URANS) con el modelo de turbulencia de transporte de tensión cortante. Se realizaron simulaciones para capturar la histéresis aerodinámica de pérdida utilizando el método de continuación pseudo-transitoria (PTC) desarrollado, basado en un enfoque de paso de tiempo dual en el código CFD OpenFOAM. El flujo se caracterizó por un número de Mach incomprensible y un número de Reynolds moderado. Los resultados obtenidos indican la presencia de una notable histéresis aerodinámica en las dependencias estáticas de los coeficientes de fuerza y momento, así como la manifestación de patrones de separación de flujo biestables, acompañados por el desarrollo de asimetría en la zona de pérdida. Los resultados de la simulación URANS están en buena concordancia con los datos experimentales obtenidos para el ala NACA 0018 de relación de aspecto finita en el túnel de viento de baja velocidad bajo las mismas condiciones de prueba. Se formula un nuevo modelo bifurcacional fenomenológico de histéresis de pérdida aerodinámica bajo condiciones estáticas y dinámicas, y se demuestra que puede coincidir estrechamente con los datos experimentales.
Descripción
Se llevaron a cabo simulaciones computacionales del flujo tridimensional alrededor de un ala NACA 0018 con una relación de aspecto utilizando las ecuaciones de Navier-Stokes promediadas en Reynolds no estacionarias (URANS) con el modelo de turbulencia de transporte de tensión cortante. Se realizaron simulaciones para capturar la histéresis aerodinámica de pérdida utilizando el método de continuación pseudo-transitoria (PTC) desarrollado, basado en un enfoque de paso de tiempo dual en el código CFD OpenFOAM. El flujo se caracterizó por un número de Mach incomprensible y un número de Reynolds moderado. Los resultados obtenidos indican la presencia de una notable histéresis aerodinámica en las dependencias estáticas de los coeficientes de fuerza y momento, así como la manifestación de patrones de separación de flujo biestables, acompañados por el desarrollo de asimetría en la zona de pérdida. Los resultados de la simulación URANS están en buena concordancia con los datos experimentales obtenidos para el ala NACA 0018 de relación de aspecto finita en el túnel de viento de baja velocidad bajo las mismas condiciones de prueba. Se formula un nuevo modelo bifurcacional fenomenológico de histéresis de pérdida aerodinámica bajo condiciones estáticas y dinámicas, y se demuestra que puede coincidir estrechamente con los datos experimentales.