Výpočetní studie možností využití aktivního řízení proudu k snížení intenzity koncových vírů na křídle
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
V této diplomové práci byla provedena série numerických výpočtů proudění kolem křídla s aktivním řízením proudu. Výpočty jsou provedeny pro různé úhly náběhu křídla s profilem NACA 0015. Křídlo s zařízením pro aktivní řízení proudu bylo testováno v podmínkách s Machovým číslem M=0,21 a Re= 2500000. Bylo zkoušeno více možných konfigurací s cílem nalézt nejúčinější variantu, která bude zároveň stále energeticky efektivní. Vybraný přístup k aplikaci aktivního řízení na křídle se od ostatních liší. Použito je velkých ploch pro vyfukování vzduchu o nízké rychlosti a zároveň v souvislosti s tím je studována energetická účinnost. Snížení odporu a zvýšení vztlaku je dosaženo změnou řídících veličin. Při určitých specifických podmínkách je zařízení schopno při velmi vysoké energetické účinnosti dosáhnout pro všechny úhly náběhu výrazného snížení odporu, zvýšení vztlaku křídla, nebo obojího zároveň. Maximální pokles odporu křídla na malých úhlech náběhu přesahuje 40% z celkového odporu křídla a stále s dodržením energetické účinnosti.
In the present thesis, series of RANS calculations of the flow past a NACA 0015 wing at different angles of attack with active flow control have been performed. Active flow control configurations are applied on the wing's surface at a Mach number of M=0.21 and Re= 2500000. Several types and placements are examined in order to find the most powerful control configuration and energy efficient. The proposed concept in this study does not follow the conventional active control methods past wings. Large blowing surfaces and low velocity magnitudes at the slot's exits are considered and the energy efficiency is examined for a number of variants. Strategies for drag reduction and lift increase of the wing are demonstrated thoroughly by varying some of the actuation parameters. The active control when operating under some specific conditions could reach very high energy efficiency ratios at all angles of attack, while in the same time could be able to reduce significantly the total drag of the wing, increase the total lift or combine effectively those favorable effects for better flight performance. Maximum drag decrease could exceed 40% of the total drag at low angles of attack, with still positive energy income.
In the present thesis, series of RANS calculations of the flow past a NACA 0015 wing at different angles of attack with active flow control have been performed. Active flow control configurations are applied on the wing's surface at a Mach number of M=0.21 and Re= 2500000. Several types and placements are examined in order to find the most powerful control configuration and energy efficient. The proposed concept in this study does not follow the conventional active control methods past wings. Large blowing surfaces and low velocity magnitudes at the slot's exits are considered and the energy efficiency is examined for a number of variants. Strategies for drag reduction and lift increase of the wing are demonstrated thoroughly by varying some of the actuation parameters. The active control when operating under some specific conditions could reach very high energy efficiency ratios at all angles of attack, while in the same time could be able to reduce significantly the total drag of the wing, increase the total lift or combine effectively those favorable effects for better flight performance. Maximum drag decrease could exceed 40% of the total drag at low angles of attack, with still positive energy income.
Description
Citation
SKAROLEK, V. Výpočetní studie možností využití aktivního řízení proudu k snížení intenzity koncových vírů na křídle [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2012.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
en
Study field
Stavba letadel
Comittee
prof. Ing. Antonín Píštěk, CSc. (předseda)
doc. Ing. Jaroslav Juračka, Ph.D. (místopředseda)
doc. Ing. Vladimír Daněk, CSc. (člen)
doc. Ing. Luboš Janko, CSc. (člen)
doc. Ing. Ivo Jebáček, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Josef Klement, CSc. (člen)
Ing. Miroslav Pešák (člen)
Ing. Václav Zajíc (člen)
Date of acceptance
2012-06-11
Defence
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení