Monitoring the Wake of Low Reynolds Number Airfoils for Their Aerodynamic Loads Assessment

سال انتشار: 1403
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 69

فایل این مقاله در 18 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JAFM-17-11_014

تاریخ نمایه سازی: 12 شهریور 1403

چکیده مقاله:

Experimental investigations are carried out to explore the aerodynamic performance and vortex shedding characteristics of S۵۰۱۰ and E۲۱۴ airfoil-based wings to provide guidance for the design of MAVs and other low-speed vehicles. Force and wake shedding frequency measurements are carried out in a subsonic wind tunnel in the Reynolds number (Re) range of ۴ × ۱۰۴ - ۱ × ۱۰۵. The measurements with increasing Re show that the slope of the lift curve in the linear region increases by ۱۴% for S۵۰۱۰, while this increment is ۱۱% for E۲۱۴. The peak lift coefficient of both airfoils reduces with reducing Re. For lower pitch angles, the influence of Re on drag coefficients is less significant, but at higher angles, the drag increases as the Re drops. Unlike pre-stall mountings, the pitch-down propensity of the airfoil enhances in the post-stall region for high Re flows. Moreover, the frequency of shed vortices reduces with rising angle of attack at a given Re. In contrast, the Strouhal number almost remains constant with varying Re at a fixed angle of attack. For S۵۰۱۰ and E۲۱۴ airfoils, the Strouhal number is noticed to vary between ۰.۶۸ - ۰.۳۶ and ۰.۵۸ - ۰.۳۶, respectively, for pitch angle variation of ۱۲°- ۲۸°. The airfoils show a higher Strouhal number than the bluff body wakes, but this difference decreases for high angles of attack mountings. This finding reveals that the wake structure of the airfoil at a high post-stall angle behaves as bluff body wakes.

نویسندگان

A. Verma

Department of Mechanical Engineering, Indian Institute of Technology Guwahati, Guwahati, Assam, ۷۸۱۰۳۹, India

V. Kulkarni

Department of Mechanical Engineering, Indian Institute of Technology Guwahati, Guwahati, Assam, ۷۸۱۰۳۹, India

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Ananda, G. K., Sukumar, P. P., & Selig, M. S. ...
  • Anderson, J. D. (۲۰۱۱). Fundamentals of Aerodynamics. ۵th Edition, McGraw–Hill, ...
  • Bai, P., Li, F., Liu, Q., & Zhan, H. (۲۰۱۶). ...
  • Brendel, M., & Mueller, T. J. (۱۹۸۸). Boundary-layer measurements on ...
  • Bruun, H. H. (۱۹۹۵). Hot-Wire Anemometry: Principles and Signal Analysis. ...
  • Carmichael, B. H. (۱۹۸۱). Low Reynolds number airfoil survey Vol. ...
  • Chen, J. M., & Fang, Y. C. (۱۹۹۶). Strouhal numbers ...
  • Gerakopulos, R., Boutilier, M. S. H., & Yarusevych, S. (۲۰۱۰). ...
  • Gerontakos, P., & Lee, T. (۲۰۰۵). Near wake behind an ...
  • Hu, H., & Yang, Z. (۲۰۰۸). An experimental study of ...
  • Hu, H., Yang, Z., & Igarashi, H. (۲۰۰۷). Aerodynamic hysteresis ...
  • Huang, R. F., & Lee, H. W. (۲۰۰۰). Turbulence effect ...
  • Huang, R. F., & Lin, C. L. (۱۹۹۵). Vortex shedding ...
  • Katopodes, N. D. (۲۰۱۹). Viscous Fluid Flow. In K. McCombs, ...
  • Laitone, E. V. (۱۹۹۷). Wind tunnel tests of wings at ...
  • Lienhard, J. H. (۱۹۶۶). Synopsis of lift, drag, and vortex ...
  • Lissaman, P. B. S. (۱۹۸۳). Low-Reynolds-number airfoils. Annual Review of ...
  • Lyon, C. A., Broeren, A. P., Gigu`ere, P., Gopalarathnam, A., ...
  • Marchman, J. F., Abtahi, A. A., Sumantran, V., & Sun, ...
  • Marchman, J. F., Sumantran, V., & Schaefer, C. G. (۱۹۸۷). ...
  • McGhee, R. J., & Walker, B. S. (۱۹۸۸). Experimental results ...
  • McMasters, J. H., & Henderson, M. L. (۱۹۷۹). Low-speed single-element ...
  • Meng, X., Hu, H., Yan, X., Liu, F., & Luo, ...
  • Mizoguchi, M., & Itoh, H. (۲۰۱۳). Effect of aspect ratio ...
  • Mizoguchi, M., Kajikawa, Y., & Itoh, H. (۲۰۱۴). Static stall ...
  • Moffat, R. J. (۱۹۸۸). Describing the uncertainties in experimental results. ...
  • Mueller, T. J. (۱۹۸۵a). Low Reynolds Number Vehicles. Advisory Group ...
  • Mueller, T. J. (۱۹۸۵b). The influence of laminar separation and ...
  • Mueller, T. J. (۱۹۹۹). Aerodynamic measurements at low Reynolds numbers ...
  • Mueller, T. J., & Batill, S. M. (۱۹۸۲). Experimental studies ...
  • Nelson, R. C. (۱۹۹۸). Flight stability and automatic control. ۲nd ...
  • O’Meara, M. M., & Mueller, T. J. (۱۹۸۷). Laminar separation ...
  • Oertel, H. (۱۹۹۰). Wakes behind blunt bodies. Annual Review of ...
  • Okamoto, M., Yasuda, K., & Azuma, A. (۱۹۹۶). Aerodynamic characteristics ...
  • Park, D., Shim, H., & Lee, Y. (۲۰۲۰). PIV measurement ...
  • Roshko, A. (۱۹۵۴a). On the development of turbulent wakes from ...
  • Roshko, A. (۱۹۵۴b). On the drag and shedding frequency of ...
  • Schmitz, F. W. (۱۹۶۷). Aerodynamics of the model airplane. Part-۱. ...
  • Selig, M. S., Donovan, J. F., & Fraser, D. B. ...
  • Selig, M. S., Guglielmo, J. J., Broern, A. P., & ...
  • Selig, M. S., Lyon, C. A., Giguere, P., Ninham, C. ...
  • Siram, O., Kumar, R., Saha, U. K., & Sahoo, N. ...
  • Torres, G. E., & Mueller, T. J. (۲۰۰۴). Low-aspect-ratio wing ...
  • Van Treuren, K. W. (۲۰۱۵). Small-scale wind turbine testing in ...
  • Wang, S., Zhou, Y., Alam, M. M., & Yang, H. ...
  • Winslow, J., Otsuka, H., Govindarajan, B., & Chopra, I. (۲۰۱۸). ...
  • Yang, Y., Li, C., Pröbsting, S., Liu, X., Liu, Y., ...
  • Yarusevych, S., & Boutilier, M. S. H. (۲۰۱۱). Vortex shedding ...
  • Yarusevych, S., Sullivan, P. E., & Kawall, J. G. (۲۰۰۶). ...
  • Yarusevych, S., Sullivan, P. E., & Kawall, J. G. (۲۰۰۹). ...
  • نمایش کامل مراجع