Resumen

Se realizan simulaciones numéricas para investigar la influencia del viento cruzado en las características aerodinámicas de las alas rígidas de libélula que aletean mediante la solución de las ecuaciones tridimensionales de Navier-Stokes no estables. Se examinan las fuerzas aerodinámicas, los momentos y las estructuras de flujo de cuatro alas de libélula cuando el ángulo de deslizamiento lateral ϑ entre el viento cruzado y la dirección de vuelo varía de 0o a 90o. Se analiza la estabilidad del modelo de libélula con viento cruzado. Los resultados muestran que el ángulo de deslizamiento lateral ϑ tiene poco efecto en la fuerza de sustentación total media en el tiempo, pero una influencia significativa en la fuerza de empuje total media en el tiempo, la fuerza lateral y los pares en tres direcciones. Un aumento del ángulo de deslizamiento lateral da lugar a una mayor fuerza lateral total media en el tiempo y al momento de guiñada. Estos pueden acelerar la inclinación lateral de la libélula, y el aumento de los momentos de balanceo y cabeceo agravará aún más la inestabilidad del modelo de libélula. Las vorticidades y el flujo de reajuste en las alas se desplazan lateralmente hacia un lado debido al viento cruzado, y la presión sobre las superficies de las alas deja de ser simétrica y, por tanto, se rompe el equilibrio entre las fuerzas aerodinámicas de las alas en dos lados. Los efectos del ángulo de deslizamiento lateral ϑ en cada ala de la libélula son diferentes, por ejemplo, ϑ tiene un mayor efecto en las fuerzas aerodinámicas de las alas traseras que en las delanteras. Cuando se percibe un viento cruzado, es óptimo controlar las dos alas traseras de los microvehículos aéreos biónicos tipo libélula.

• Materias:Motores (Mecánica) Vehículo espacial Ingeniería Aeronáutica
• Subjects:Engines Space vehicles Aeronautical Engineering
• Palabras claves:fuerza aerodinámica, ángulo de deslizamiento lateral, modelo de libélula, viento cruzado, ala trasera, ala de libélula, tiempo total, fuerza de sustentación media, navier dimensional inestable, fuerza lateral media
• Keywords:aerodynamic force, sideslip angle, dragonfly model, crosswind, hind wing, dragonfly wing, total time, average lift force, dimensional unsteady navier, average lateral force