Investigaciones Numéricas y Experimentales de un Ala de Membrana Elasto-Flexible a un Número de Reynolds de 280,000
Autores: Piquee, Julie; Breitsamter, Christian
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2017
Acceso abierto
Artículo científico
2017
Investigaciones Numéricas y Experimentales de un Ala de Membrana Elasto-Flexible a un Número de Reynolds de 280,000
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Numérico
Experimental
Ala de membrana elasto-flexible
Número de Reynolds
Características aerodinámicas
Interacción Fluido-Estructura
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
Este trabajo presenta investigaciones numéricas y experimentales de un ala de membrana elasto-flexible a un número de Reynolds de 280,000. Tal concepto tiene la capacidad de adaptarse al flujo entrante, ofreciendo un rango más amplio del sobrevuelo. Esta adaptación se observa claramente en el estudio numérico: la curvatura del perfil aerodinámico cambia con la presión dinámica y el ángulo de ataque, lo que permite un deslizamiento más suave y retrasado. Los resultados numéricos, obtenidos de simulaciones de Interacción Fluido-Estructura (FSI), también muestran que la transición laminar-turbulenta influye en las características aerodinámicas del ala, ya que afecta directamente la distribución de presión en la membrana y la geometría del perfil aerodinámico. Por lo tanto, se probaron dos modelos de turbulencia diferentes. Además, se consideran investigaciones experimentales en este documento para estimar la precisión de las simulaciones FSI. Parece que el estudio FSI sobreestima el coeficiente de sustentación, y el coeficiente de arrastre está subestimado, lo que puede explicarse por la calibración dinámica del modelo. Sin embargo, el campo de velocidad obtenido con el sistema de anemometría de hilo caliente muestra buena concordancia en la parte superior del modelo. Las mediciones de deflexión de la membrana también parecen ser consistentes con la geometría esperada del perfil aerodinámico deformado de las simulaciones FSI.
Descripción
Este trabajo presenta investigaciones numéricas y experimentales de un ala de membrana elasto-flexible a un número de Reynolds de 280,000. Tal concepto tiene la capacidad de adaptarse al flujo entrante, ofreciendo un rango más amplio del sobrevuelo. Esta adaptación se observa claramente en el estudio numérico: la curvatura del perfil aerodinámico cambia con la presión dinámica y el ángulo de ataque, lo que permite un deslizamiento más suave y retrasado. Los resultados numéricos, obtenidos de simulaciones de Interacción Fluido-Estructura (FSI), también muestran que la transición laminar-turbulenta influye en las características aerodinámicas del ala, ya que afecta directamente la distribución de presión en la membrana y la geometría del perfil aerodinámico. Por lo tanto, se probaron dos modelos de turbulencia diferentes. Además, se consideran investigaciones experimentales en este documento para estimar la precisión de las simulaciones FSI. Parece que el estudio FSI sobreestima el coeficiente de sustentación, y el coeficiente de arrastre está subestimado, lo que puede explicarse por la calibración dinámica del modelo. Sin embargo, el campo de velocidad obtenido con el sistema de anemometría de hilo caliente muestra buena concordancia en la parte superior del modelo. Las mediciones de deflexión de la membrana también parecen ser consistentes con la geometría esperada del perfil aerodinámico deformado de las simulaciones FSI.