Resumen

El tamaño de los modelos de aeronaves que pueden ensayarse en los túneles de viento con hielo está limitado por las dimensiones de las instalaciones actuales; es un método eficaz sustituir el modelo grande por un perfil aerodinámico híbrido para llevar a cabo el experimento. Se propone un método de diseño de múltiples puntos de control para el perfil aerodinámico híbrido basado en la similitud del campo de flujo en el borde de ataque del perfil aerodinámico. Con el objetivo de generar el campo de flujo a escala real y la acumulación de hielo en el borde de ataque, se utiliza un algoritmo de optimización genética multiobjetivo para diseñar el perfil aerodinámico híbrido en diferentes condiciones, combinando la parametrización del perfil aerodinámico y la solución de la restricción espacial. Se realizan pruebas de presión de los perfiles híbridos y se comparan con la presión del borde de ataque de los correspondientes perfiles a escala real. Los resultados de diseño y experimentales muestran que la desviación del coeficiente de presión entre los perfiles híbridos diseñados y el correspondiente perfil a escala real en el rango de 15 hordas de longitud del borde de ataque está dentro del 4%. Por último, la distribución de vórtices y el proceso de acumulación de hielo de los dos perfiles se han simulado mediante las ecuaciones de Reynolds promediadas (URANS) y el método numérico del hielo en varios pasos; se ha demostrado que el perfil híbrido puede proporcionar la misma distribución de vórtices y la misma acumulación de hielo que el perfil a escala real.

• Materias:Automatización Aerodinámica Motores (Mecánica) Cinemática Ingeniería Aeronáutica
• Subjects:Automation Aerodynamics Engines Kinematics Aeronautical Engineering
• Palabras claves:aerodinámica híbrida, borde de ataque, aerodinámica a escala, acumulación de hielo, distribución de vórtices, proceso de acumulación de hielo, desviación del coeficiente de presión, tamaño de la aeronave, campo de flujo a escala, borde de la aerodinámica
• Keywords:hybrid airfoil, leading edge, scale airfoil, ice accretion, vortex distribution, ice accretion process, pressure coefficient deviation, size of aircraft, scale flow field, edge of airfoil