Resumen

La separación de la capa límite influye negativamente en el rendimiento de los vehículos aeroespaciales, por ejemplo, desencadenando una parada estática o reduciendo la eficiencia del motor de combustión. Por lo tanto, el desarrollo de un control eficaz del flujo para retrasar o eliminar la separación es de verdadera utilidad en este campo. En este trabajo se realizaron estudios numéricos para optimizar los perfiles de succión distribuidos para evitar la separación de la capa límite en un cilindro circular en el régimen totalmente laminar (Re20, la succión uniforme necesaria para eliminar la separación siguió un perfil cuadrático, en función de Re. El máximo esfuerzo de succión uniforme fue necesario a Re=20, requiriendo un coeficiente de succión de CQ=49,14 (como porcentaje de la velocidad de la corriente libre) para eliminar la separación. Para resolver el mejor perfil de aspiración no uniforme a Re=180, se realizaron diversos estudios de optimización mediante el método de búsqueda de coordenadas. Se determinó que el uso de seis segmentos de control en cada mitad del cilindro proporcionaba el mejor control y una convergencia eficiente a la solución óptima. La succión no uniforme de 6 segmentos eliminó la separación a Re=180 con un esfuerzo de succión neto de CQ=13,26 comparado con CQ=31,25 para el caso uniforme. Estos perfiles de aspiración óptimos se compararon mediante simulaciones en función del tiempo para confirmar que ambos métodos eliminan la separación cuando se introducen en un caso ya inestable. La succión no uniforme eliminó la separación más rápidamente, aunque la succión uniforme fue más estable.

• Materias:Motores (Mecánica) Vehículo espacial Ingeniería Aeronáutica
• Subjects:Engines Space vehicles Aeronautical Engineering
• Palabras claves:Separación de la capa límite, separación, esfuerzo de succión neto, rendimiento de la industria aeroespacial, eficiencia del motor de combustión, perfil de succión óptimo, esfuerzo de succión uniforme, coeficiente de cq=49,14, variedad de optimización, succión máxima uniforme
• Keywords:boundary layer separation, separation, net suction effort, performance of aerospace, combustion engine efficiency, optimal suction profile, uniform suction effort, coefficient of cq=49.14, variety of optimisation, maximum uniform suction