Un estudio sobre la simulación numérica bidimensional del aleteo de alas en un gas pesado
Autores: Hu, Zhe; He, Shun; Lu, Bo; Zha, Jun
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Un estudio sobre la simulación numérica bidimensional del aleteo de alas en un gas pesado
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Gases
Pruebas en túnel de viento
Características de aleteo
Condiciones de gas pesado
Parámetros estructurales
Parámetros de similitud
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 26
Citaciones: Sin citaciones
El uso de gases pesados en pruebas de túnel de viento puede reducir los problemas de peso del modelo, que se han intensificado con los avances en la tecnología de aeronaves de alto rendimiento. Este estudio emplea un análisis en el dominio del tiempo para examinar las características de flutter y los métodos de corrección de un perfil aerodinámico 2D en condiciones de gas pesado; también examina cómo los parámetros de similitud dinámica estructural influyen en las pruebas de flutter en túneles de viento y el efecto de los parámetros estructurales en el límite de flutter de los gases pesados. Los resultados son los siguientes: 1. El mismo modelo alcanza el estado crítico en aire, mientras que sus vibraciones convergen en gas pesado. Bajo temperatura y presión constantes, las estructuras en R134a exhiben vibraciones armónicas con la frecuencia natural reducida al 46~48% de la que tienen en aire. 2. Con los mismos números de Mach del flujo entrante, diseñar el modelo en medio R134a basado en la similitud de frecuencia reducida resulta en una reducción del 20% en la presión de flutter en comparación con el aire. Ajustar el número de Mach para R134a de acuerdo con el parámetro de similitud muestra que su presión dinámica de flutter adimensional es aproximadamente un 10% más baja que la del aire. 3. Investigamos el impacto de las variaciones en la relación de calor específico en el flutter de gas pesado y establecemos una ley de similitud para el flutter de gas pesado basada en los parámetros de similitud. La ley de similitud para el flutter de gas pesado explica bien la similitud de flutter entre el aire y el R134a a diferentes relaciones de masa. Sin embargo, los errores de corrección en relaciones de masa bajas y altas frecuencias reducidas indican que aún se necesita un método de corrección más preciso para un desarrollo posterior.
Descripción
El uso de gases pesados en pruebas de túnel de viento puede reducir los problemas de peso del modelo, que se han intensificado con los avances en la tecnología de aeronaves de alto rendimiento. Este estudio emplea un análisis en el dominio del tiempo para examinar las características de flutter y los métodos de corrección de un perfil aerodinámico 2D en condiciones de gas pesado; también examina cómo los parámetros de similitud dinámica estructural influyen en las pruebas de flutter en túneles de viento y el efecto de los parámetros estructurales en el límite de flutter de los gases pesados. Los resultados son los siguientes: 1. El mismo modelo alcanza el estado crítico en aire, mientras que sus vibraciones convergen en gas pesado. Bajo temperatura y presión constantes, las estructuras en R134a exhiben vibraciones armónicas con la frecuencia natural reducida al 46~48% de la que tienen en aire. 2. Con los mismos números de Mach del flujo entrante, diseñar el modelo en medio R134a basado en la similitud de frecuencia reducida resulta en una reducción del 20% en la presión de flutter en comparación con el aire. Ajustar el número de Mach para R134a de acuerdo con el parámetro de similitud muestra que su presión dinámica de flutter adimensional es aproximadamente un 10% más baja que la del aire. 3. Investigamos el impacto de las variaciones en la relación de calor específico en el flutter de gas pesado y establecemos una ley de similitud para el flutter de gas pesado basada en los parámetros de similitud. La ley de similitud para el flutter de gas pesado explica bien la similitud de flutter entre el aire y el R134a a diferentes relaciones de masa. Sin embargo, los errores de corrección en relaciones de masa bajas y altas frecuencias reducidas indican que aún se necesita un método de corrección más preciso para un desarrollo posterior.