Simulaciones RANS no estacionarias de celdas de pérdida 3D fuertes y débiles en un perfil aerodinámico oscilante 2D
Autores: Liu, Dajun; Nishino, Takafumi
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2019
Acceso abierto
Artículo científico
2019
Simulaciones RANS no estacionarias de celdas de pérdida 3D fuertes y débiles en un perfil aerodinámico oscilante 2D
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Navier-stokes promediados por reynolds
Perfil aerodinámico naca 0012 en rotación
Coeficiente de sustentación
Vórtice en el borde de ataque
Celdas de pérdida
Estructuras de flujo
Licencia
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Se realizan una serie de simulaciones tridimensionales no estacionarias promediadas por Reynolds (RANS) para investigar la formación de celdas de pérdida sobre un perfil aerodinámico NACA 0012 en movimiento de pitching. Se aplican condiciones de contorno periódicas a los extremos del dominio computacional. Se adoptan varios rangos y frecuencias de pitching diferentes. La influencia del rango y la frecuencia de pitching en el bucle de histéresis del coeficiente de sustentación (CL) y el desarrollo del vórtice de borde de ataque (LEV) coincide con estudios anteriores en la literatura. Dependiendo del rango y la frecuencia de pitching, las estructuras de flujo en el lado de succión del perfil aerodinámico se pueden clasificar en tres tipos: (i) celdas de pérdida oscilatorias fuertes que se asemejan a lo que a menudo se observa en un perfil aerodinámico estático; (ii) celdas de pérdida débiles que son más pequeñas y menos oscilatorias; y (iii) ninguna celda de pérdida en absoluto (es decir, el flujo permanece bidimensional) o solo estructuras ovaladas muy débiles que tienen poco impacto en CL. Se observa una clara diferencia en CL durante la etapa de reatachamiento del flujo entre los casos con celdas de pérdida fuertes y con celdas de pérdida débiles. Para los casos con celdas de pérdida fuertes, se observan estructuras de flujo en forma de arco sobre el perfil aerodinámico. Se asemejan a los vórtices en forma de - que a menudo se observan sobre un ala de relación de aspecto finita en movimiento de pitching.
Descripción
Se realizan una serie de simulaciones tridimensionales no estacionarias promediadas por Reynolds (RANS) para investigar la formación de celdas de pérdida sobre un perfil aerodinámico NACA 0012 en movimiento de pitching. Se aplican condiciones de contorno periódicas a los extremos del dominio computacional. Se adoptan varios rangos y frecuencias de pitching diferentes. La influencia del rango y la frecuencia de pitching en el bucle de histéresis del coeficiente de sustentación (CL) y el desarrollo del vórtice de borde de ataque (LEV) coincide con estudios anteriores en la literatura. Dependiendo del rango y la frecuencia de pitching, las estructuras de flujo en el lado de succión del perfil aerodinámico se pueden clasificar en tres tipos: (i) celdas de pérdida oscilatorias fuertes que se asemejan a lo que a menudo se observa en un perfil aerodinámico estático; (ii) celdas de pérdida débiles que son más pequeñas y menos oscilatorias; y (iii) ninguna celda de pérdida en absoluto (es decir, el flujo permanece bidimensional) o solo estructuras ovaladas muy débiles que tienen poco impacto en CL. Se observa una clara diferencia en CL durante la etapa de reatachamiento del flujo entre los casos con celdas de pérdida fuertes y con celdas de pérdida débiles. Para los casos con celdas de pérdida fuertes, se observan estructuras de flujo en forma de arco sobre el perfil aerodinámico. Se asemejan a los vórtices en forma de - que a menudo se observan sobre un ala de relación de aspecto finita en movimiento de pitching.