Visualización del flujo en un túnel de agua: Observación del vórtice en el borde de ataque sobre un ala Delta

El ala delta, que se muestra en la Figura 1D, es un diseño popular en aviones de alta velocidad debido a su excelente rendimiento en regímenes de vuelo transónicos y supersónicos. Este tipo de ala tiene una pequeña relación de aspecto y un alto ángulo de barrido, lo que reduce la resistencia a los regímenes de vuelo subsónicos, transónicos y supersónicos. La relación de aspecto se define como el intervalo de ala dividido por el acorde promedio.

Una ventaja importante del ala delta es su ángulo de alto estancamiento. El estancamiento de un ala delta se retrasa en comparación con el establo de un ala de alta relación de aspecto. Esto se debe a que la elevación de un ala delta se ve reforzada por el vórtice de vanguardia sobre el ala.

Una manera eficaz de observar este fenómeno de flujo de vórtice y estudiar la descomposición del vórtice en un ala delta es visualizando el flujo en un túnel de agua. Mediante la inyección de tinte en el flujo que rodea un modelo de los puertos de tinte en el borde de ataque, se puede observar el desarrollo y la descomposición del vórtice y medir su posición. Los datos también se pueden utilizar para estimar el ángulo de parada.

Figura 1. Formas típicas de la forma del plano del ala: A) Rectangular, con acorde constante a lo largo del palmo, B) elíptica, C) cónica, con acorde variable a lo largo del palmo, y ala delta D), un ala barrida en popa con relación cónico cero.

1. Preparación del túnel de agua

Obtenga tres recipientes de 500 ml y llene cada recipiente al menos medio lleno con tinte. Debe haber un recipiente con tinte azul, otro con tinte verde y otro con tinte rojo. La concentración no es importante porque el caudal de tinte se ajustará en consecuencia.
Instale el ala delta en su soporte en el túnel de agua. Fije el soporte C-strut al túnel de agua con tornillos, manteniendo el ángulo de guias en cero. Vea la figura 3.
Llene...

A partir del experimento, podemos identificar el desglose del vórtice, como se ilustra en la Figura 4. La distancia desde el ápice del ala hasta la descomposición del vórtice se puede medir utilizando la escala dibujada en el ala (Figura 4B). Durante el experimento, el ángulo de ataque del ala se incrementó gradualmente, y se midió la ubicación de descomposición del vórtice, l_b,con respecto al ápice del ala. La ubicación de descomposición, x/c, con respect...

Mediante el uso de la visualización de flujo en un túnel de agua, se identificaron las ubicaciones de descomposición del vórtice para varios ángulos de ataques en un ala delta. La visualización del flujo en un túnel de agua se realiza inyectando tinte en ubicaciones específicas del campo de flujo. El tinte sigue el flujo, lo que nos permite observar las rayas de flujo. Este método es similar a la técnica de visualización del humo que se utiliza en un túnel de viento. Sin embargo, la capacidad de utilizar múl...

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