Análisis del campo de flujo y vorticidad de un perfil aerodinámico corrugado a número de Reynolds bajos

Analysis of the Flow Field and Vorticity of a Corrugated Airfoil at Low Reynolds Numbers

Daniel Isaac Marrufo Alcocer
Universidad Autónoma de Ciudad Juárez
ORCID 0009-0006-6647-0285




Cómo citar:
Marrufo-Alcocer, D.I. (2024). Análisis del campo de flujo y vorticidad de un perfil aerodinámico corrugado a número de Reynolds bajos. Revista de Ciencia Básica, Humanidades, Arte y Educación, 2(5), 71-77. 

DOI

Resumen:
El presente trabajo se enfoca en el análisis del comportamiento aerodinámico de un perfil corrugado, examinando sus características a diferentes números de Reynolds (5000, 7500 y 10000) y bajo un ángulo de ataque de 5°. Para abordar esta investigación, se empleó dinámica de fluidos computacional utilizando el software OpenFOAM, reconocido por su versatilidad y capacidad de simulación en este campo. Este software de código abierto ofrece una plataforma robusta y accesible para calcular el campo de flujo alrededor del perfil. Se determinaron los campos de velocidad, presión y los coeficientes aerodinámicos. Además, se implementó el criterio Q para evaluar la vorticidad en el flujo, proporcionando un análisis detallado de los fenómenos aerodinámicos observados. Se encontró que los picos de las crestas y valles tienen una gran influencia en la vorticidad. Entre el rango del número de Reynolds analizado se encontró que los valores de los coeficientes aerodinámicos mejoran el comportamiento del perfil reduciendo el arrastre e incrementado la sustentación.

Palabras clave: 
Perfil corrugado, vorticidad, sustentación, arrastre.



Referencias:

  • Abd El-Latief, M. E., Elsayed, K., & Madbouli Abdelrahman, M. (2019). Aerodynamic study of the corrugated airfoil at ultra-low Reynolds number. Advances in Mechanical Engineering, 11(10), 1–18. https://doi.org/10.1177/1687814019884164
  • Agrawal, P. S. A. (2019). Passive flow control Sooraj, P., Agrawal, A. Passive flow control mechanism in a bio-inspired corrugated hydrofoil. SN Appl. Sci. 1, 1505. https://doi.org/10.1007/s42452-019-1562-5
  • Biradar, G. S., Khan, M. H., Bankey, S., Mishra, A., Joshi, G., & Agrawal, A. (2024). Bio-inspired corrugated airfoil aerodynamics under external turbulence at low Reynolds numbers. Journal of Flow Visualization and Image Processing, 31(1), 75–97. https://doi.org/10.1615/JFlowVisImageProc.2023042023
  • Dwivedi, Y. D., Sudhir, S. Y. B., Sunil, B., Moorthy, C. H. V. K. N. S. N., & Allamraju, K. V. (2022). Numerical Study of Bio-Inspired Corrugated Airfoil Geometry in a Forward Flight at a Low Reynolds Number. WSEAS Transactions on Fluid Mechanics, 17, 119–127. https://doi.org/10.37394/232013.2022.17.12
  • Menter, F. R. (1994). Two-Equation Eddy-Viscosity Turbulence Models for Engineering Applications. 32(8), 1598-1605. https://doi.org/10.2514/3.12149
  • Mereu, R., Passoni, S., & Inzoli, F. (2019). Scale-resolving CFD modeling of a thick wind turbine airfoil with application of vortex generators: Validation and sensitivity analyses. Energy, 187, 115969. https://doi.org/10.1016/j.energy.2019.115969
  • Murphy, J. T., & Hu, H. (2010). An experimental study of a bio-inspired corrugated airfoil for micro air vehicle applications, 24(3) 531–546. https://doi.org/10.1007/s00348-010-0826-z
  • Péter, B., & Lakatos, I. (2024). Comparison of Different Turbulence Models and Wall Treatment Methods for Vehicle Aerodynamics Investigations. Periodica Polytechnica Transportation Engineering, 52(1), 67-74. https://doi.org/10.3311/PPtr.22671
  • Tamai, M., Zhijian, W., Rajagopalan, G., Hui, H., & Guowei, H. (2007). Aerodynamic performance of a corrugated dragonfly airfoil compared with smooth airfoils at low reynolds numbers. Collection of Technical Papers - 45th AIAA Aerospace Sciences Meeting, 9(January), 5800–5811. https://doi.org/10.2514/6.2007-483
  • Tang, H., Lei, Y., Li, X., Gao, K., & Li, Y. (2020). Aerodynamic shape optimization of a wavy airfoil for ultra-low Reynolds number regime in gliding flight. Energies, 13(2), 467. https://doi.org/10.3390/en13020467
  • Ullah, T., & Javed, A. (2020). Numerical Investigation of VR-7 Airfoil Dynamic Stall Under Steady and Transient Conditions. March 2019. 2nd Pak-Turk International Conference on Emerging Technologies in the field of Sciences and Engineering11-12. https://t.ly/XnGXc



© (CC BY 4.0)

Cintillo Legal: Revista Multidisciplinaria de Ciencia Básica, Humanidades, Arte y Educación (Rev. Mult. C. Hum. Art. y Educ.) ISSN 2992-7722 es una publicación bimestral con actualización continua, editada por Prolatam Ética Latam, A.C. con Registro Nacional de Instituciones y Empresas Científicas y Tecnológicas (RENIECYT) número 1900530. Correo electrónico de la revista: editor@mjshae.org. Reserva de Derechos al Uso Exclusivo otorgado por el Instituto Nacional del Derecho de Autor (INDAUTOR): 04-2023-082114463300-102. Las opiniones expresadas por los autores no necesariamente reflejan la postura de los editores. Se autoriza la reproducción total o parcial de los contenidos publicados aquí, siempre y cuando se cite la fuente original. Última actualización: agosto de 2024.