Análisis experimental de un perfil de bajo Reynolds en condiciones de pérdida dinámica con turbulencia

Abstract

Para la caracterización del campo fluidodinámico de un perfil con flujo incidente turbulento, se llevaron a cabo ensayos experimentales de un perfil Wortmann FX 63-137 en el túnel de viento dela UIDETLaCLyFA. Estos ensayos fueron realizados para caracterizar dicho campo en condiciones estáticas y dinámicas utilizando técnicas de anemometría de hilo caliente y mediciones de presión sobre la superficie del perfil. Para la caracterización en condiciones dinámicas, se construyó un mecanismo electro-neumático el cual permite cambios abruptos en el ángulo de ataque del perfil. En primera medida, se realizaron los ensayos de anemometría de hilo caliente, utilizando tres sensores dobles (medición de velocidad longitudinal “u” y transversal “v”), dos sobre el extradós del perfil (1/4 y 3/4 del valor de la cuerda medido desde el borde de ataque) y uno en la estela de forma simultánea. Se procesaron las señales adquiridas a 2 kHz, que fueron filtrados mediante filtro pasa bajo a 1kHz, obteniéndose la escala de velocidad, escalas temporales, escalas espaciales y espectros de potencia para los casos estáticos y dinámicos. Como segundo estudio, se realizaron las mediciones de la distribución de presión a lo largo de la cuerda para los mismos ángulos de incidencia estáticos, así como las mismas velocidades de cambio de ángulo de ataque (45, 75 y 90 °/s) que para los ensayos de anemometría, pero adquiriendo a 450Hz. Se procesó la información adquirida de igual manera que con la anemometría, y los resultados muestran los fenómenos dinámicos involucrados en la pérdida dinámica así como también las escalas de velocidad, temporales y espectros de potencia. Además, con la distribución de presiones, se calcularon los coeficientes de sustentación para cada ángulo en ambas condiciones. Los resultados encontrados muestran diferencias en el patrón de flujo final comparando a 22° en forma estática y a 22° pero llegando a este de forma dinámica desde los 10° a tres velocidades distintas de rotación.