Comparación de modelos aerodinámicos para la estimación de fuerzas en alas batientes

Abstract

En este trabajo, distintos modelos aerodinámicos derivados del Método de Red de Vórtices Inestacionario (UVLM) se comparan en términos de la estimación de las cargas aerodinámicas produci- das por una sección de un ala batiente. El UVLM permite describir la evolución de las estelas vorticosas generadas por los cuerpos y en consecuencia, determinar la influencia de las mismas sobre las cargas aerodinámicas. Para tener en cuenta la influencia del vórtice de borde de ataque observado experimen- talmente, se introduce una modificación ad hoc de la fuerza resultante aerodinámica. Esta modificación es una generalización de la analogía de la succión de borde de ataque que elude la necesidad de mo- delar explícitamente la separación de flujo desde el borde de ataque. Las predicciones de los modelos son comparadas con valores experimentales y con resultados de simulaciones de dinámica de fluidos computacional (CFD) disponibles en la literatura. Se observa que, en general, la modificación de la carga aerodinámica mejora la correlación entre las predicciones de los modelos y los resultados experimentales.

In this effort, different aerodynamic models derived from the Unsteady Vortex Lattice Method (UVLM) are compared in terms of the estimated aerodynamic loads produced by a flapping wing section. The UVLM can describe the evolution of the vortical wakes left behind by immersed bodies; therefore, it allows to determine their influence on the aerodynamic loads. To account for the influence of the experimentally observed leading edge vortex (delayed stall mechanism), an ad hoc modification of the aerodynamic force is introduced. This modification is a generalization of the leading edge suction analogy, which avoids the need to explicitly model the flow separation from the leading edge. The predictions of the models are compared with experimental data and with CFD simulation results available in the literature. It is observed that, in general, the modification of the aerodynamic load improves the correlation between the predictions of the models and the experimental results.