Aspectos del control de flujo con un flap Gurney rotante sobre un perfil NACA 4412

Abstract

En el Laboratorio de Capa Límite y Fluidodinámica Ambiental, Dto. de Aeronáutica, Facultad de Ingeniería (UNLP), se realizaron ensayos con un modelo de ala con perfil NACA 4412, provisto de un miniflap Gurney móvil en el intradós, ubicado al 8%c desde el borde de fuga (c: cuerda del perfil). El modelo de ala, sin torsión, tiene 50cm de cuerda y 80cm de envergadura. El miniflap, de longitud 79.5cm y altura 2%c, posee movimiento de rotación alrededor de su eje, a través de un sistema electromecánico ubicado dentro del modelo. Los ensayos consistieron en la medición de la distribución de velocidades instantáneas en la estela cercana del perfil y en la estela lejana, a los efectos de la respectiva comparación. Todo esto para tres frecuencias de rotación del miniflap: 26Hz, 33Hz y 40Hz. Las mismas se midieron con un tacómetro laser. El objetivo principal fue el de alcanzar un mayor conocimiento de los efectos del mini-flap dinámico, moviéndose a diferentes frecuencias, sobre la estela vorticosa asimétrica cercana al borde de fuga y sobre la estela lejana, comparando con los efectos que produce dicho mini-flap fijo. Las mediciones de las velocidades de la estela se efectuaron aguas abajo al 2%c (estela cercana, Posición 1) y 75%c (estela lejana, Posición 2). En la Posición 1 se midió en 20 puntos en la vertical y en la Posición 2 en 30 puntos en la vertical, separados cada uno una distancia vertical de 0.4%c. La velocidad media aguas arriba fue de 10m/s. Los resultados mostraron que el mini-flap en movimiento cambia las características de la estela respecto al caso fijo. El pico de alrededor de los 100 Hz en los espectros de densidad de potencia, vinculado a la estructura de la turbulencia, propia del mini-flap fijo (dispositivo pasivo de control), desaparece en la estela generada por el dispositivo en movimiento (sistema activo de control), dando lugar a picos prácticamente coincidentes con la frecuencia de oscilación del dispositivo y picos de frecuencias múltiplos de ésta. Estos últimos se atenúan cada vez más a medida que aumenta la frecuencia de oscilación del dispositivo (mini-flap). Estos resultados ameritan la realización de más experimentos, incorporando la determinación de los coeficientes aerodinámicos y, de esta manera, poder llegar a estudiar cómo afectan a éstos las frecuencias del mini-flap.