Simulaciones numéricas sobre el flujo de un perfil aerodinámico transónico no lineal y no estacionario
Autores: Friedewald, Diliana
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Simulaciones numéricas sobre el flujo de un perfil aerodinámico transónico no lineal y no estacionario
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Análisis de cargas por ráfagas de gran amplitud
Flujos transónicos
Simulaciones de Navier-Stokes promediadas por Reynolds
Números de Mach
Frecuencias de excitación
Licencia
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Citaciones: Sin citaciones
Se deben considerar excitaciones de gran amplitud para los análisis de carga por ráfagas de aeronaves de transporte en condiciones de vuelo de crucero. Sin embargo, los efectos no lineales de amplitud en el flujo transónico se tienen en cuenta solo de manera marginal. El presente trabajo tiene como objetivo cerrar esta brecha mediante simulaciones sistemáticas de Navier-Stokes promediadas por Reynolds no estacionarias. Se analiza el perfil aerodinámico RAE2822 para una variedad de excitaciones sinusoidales de ráfagas a diferentes números de Mach transónicos. Las respuestas se evalúan con respecto a los coeficientes de sustentación y momento, sus derivadas y el movimiento no estacionario del choque. Se observa una fuerte dependencia del número de Mach de entrada y la frecuencia de excitación. En general, los efectos de amplitud disminuyen con números de Mach más bajos o frecuencias de excitación más altas. Las simulaciones no lineales no estacionarias predicen valores máximos de sustentación más bajos y derivadas de sustentación y momento más bajas en comparación con sus contrapartes lineales para frecuencias más bajas en combinación con excitaciones de gran amplitud. Para el rango de frecuencias medias, las tendencias no son tan claras. Además, se muestra que las variables de distorsión armónica y movimiento máximo del choque pueden no ser indicadores razonables para predecir una respuesta no lineal.
Descripción
Se deben considerar excitaciones de gran amplitud para los análisis de carga por ráfagas de aeronaves de transporte en condiciones de vuelo de crucero. Sin embargo, los efectos no lineales de amplitud en el flujo transónico se tienen en cuenta solo de manera marginal. El presente trabajo tiene como objetivo cerrar esta brecha mediante simulaciones sistemáticas de Navier-Stokes promediadas por Reynolds no estacionarias. Se analiza el perfil aerodinámico RAE2822 para una variedad de excitaciones sinusoidales de ráfagas a diferentes números de Mach transónicos. Las respuestas se evalúan con respecto a los coeficientes de sustentación y momento, sus derivadas y el movimiento no estacionario del choque. Se observa una fuerte dependencia del número de Mach de entrada y la frecuencia de excitación. En general, los efectos de amplitud disminuyen con números de Mach más bajos o frecuencias de excitación más altas. Las simulaciones no lineales no estacionarias predicen valores máximos de sustentación más bajos y derivadas de sustentación y momento más bajas en comparación con sus contrapartes lineales para frecuencias más bajas en combinación con excitaciones de gran amplitud. Para el rango de frecuencias medias, las tendencias no son tan claras. Además, se muestra que las variables de distorsión armónica y movimiento máximo del choque pueden no ser indicadores razonables para predecir una respuesta no lineal.