Flow visualization over an airfoil with flight control surfaces in a water tunnel

• Autorzy: Filipiak D. , Szczepaniak R. , Zahorski T. , Bąbel R. , Stabryn S. , Stryczniewicz W.

Warianty tytułu

PL

Wizualizacja przepływu wokół modelu skrzydła z mechanizacją w tunelu wodnym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper demonstrates the feasibility of using-a water tunnel for the visualisation of flow in airfoils with flight control systems in the form of slots and flaps. Furthermore, the issue of using water tunnels for scientific and training purposes was explained. The technology of 3D printed models for practical tests in a water tunnel was also presented. The experiment included conducting flow visualisation tests for three airfoil models: with the Clark Y 11.7% as the base airfoil and the same airfoil with a slot and a flap. Moreover, a modification to dye injection system was introduced. The presented results of flow visualisation around models with the use of dye, confirmed the effectiveness of the applied methodology. The results and conclusions may be utilized to verify most flow-related issues in hydrodynamic tunnels and can also be used as a training element.

PL

W pracy przedstawiono uzasadnienie możliwości zastosowania tunelu wodnego do wizualizacji przepływu modeli profili lotniczych z mechanizacją w postaci slotów i klap. Ponadto przybliżono tematykę zastosowania tuneli wodnych w celach naukowych jak i szkoleniowych. Przedstawiono również technologię wydruku 3D modeli do testów praktycznych w tunelu wodnym. Eksperyment obejmował przeprowadzenie badań wizualizacyjnych dla trzech modeli profilu lotniczego: jako bazowy profil Clark Y 11.7% oraz ten sam profil ze slotem i z klapą. Ponadto autorzy pracy wprowadzili modyfikację wprowadzania barwnika przed badany model geometryczny umiejscowiony na trzymaku w przestrzeni pomiarowej. Przedstawione wyniki zobrazowania przepływał w:okół modeli za pomocą barwnika potwierdziły skuteczność zastosowanej metodyki prowadzenia eksperymentu na charakterystycznych kątach natarcia. Wyniki i wnioski można wykorzystać do zweryfikowania większości zagadnień przepływowych w tunelach hydrodynamicznych jak również mogą posłużyć jako element szkoleniowy.

Słowa kluczowe

EN

water tunnel testing; airfoil; flaps; slots

PL

badania w tunelu wodnym; profil lotniczy; klapy; sloty

• Wydawca: Wydawnictwa Naukowe Instytutu Lotnictwa
• Czasopismo: Prace Instytutu Lotnictwa
• Rocznik: 2017
• Tom: Nr 1 (246)
• Strony: 63--78
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Filipiak D.

• Faculty of Aviation, Polish Air Force Academy, Dywizjonu 303, 08-521 Dęblin

autor

Szczepaniak R.

• Faculty of Aviation, Polish Air Force Academy, Dywizjonu 303, 08-521 Dęblin

autor

Zahorski T.

• Faculty of Aviation, Polish Air Force Academy, Dywizjonu 303, 08-521 Dęblin

autor

Bąbel R.

• Faculty of Aviation, Polish Air Force Academy, Dywizjonu 303, 08-521 Dęblin

autor

Stabryn S.

• Faculty of Aviation, Polish Air Force Academy, Dywizjonu 303, 08-521 Dęblin

autor

Stryczniewicz W.

• Department of Aerodynamics, Centre for New Technologies, Institute of Aviation, al. Krakowska 110/114, 02-256 Warsaw

Bibliografia

• [1] Erickson, G. E., Peake, D. J., Del Frate, J., Skow, A. M., Malcolm, G. N., 1987, "Water Facilities in Retrospect and Prospect -an Illuminating Tool for Vehicle Design" Tech. Memo. 89409, National Aeronautics and Space Administration.
• [2] von Karman. T., 1954, Aerodynamics. McGraw-Hill Book Company, Nowy Jork
• [3] Lugt, H. J., 1983, Vortex Flows in Nature and Technology, John Wiley & Sons, Nowy Jork
• [4] Reynolds, O., 1883, "An Experimental Investigation of the Circumstances Which Determine Whether the Motion of Water Shall Be Direct or Sinuous, and of the Law of Resistance in Parallel Channels", Philosophical Transactions of the Royal Society of London, 174, s. 935-982.
• [5] Eckert, M., 2006, The Dawn of Fluid Dynamics: A Discipline Between Science and Technology, John Wiley & Sons, Weinheim
• [6] Prandtl, L., Tietjens, O. G., 1934, "Applied Hydro- and Aeromechanics", Dover Publications, Now Jork
• [7] Hoerner, S. F., 1965, Fluid Dynamic Drag, Bricktown, New Jersey
• [8] Del Frate, J. H. ,1995, "NASA Dryden Flow Visualization Facility", Technical Memorandum 4631, National Aeronautics and Space Administration
• [9] Jakubowski, M., Sterczyńska, Dresner, J., 2013, „Bezkontaktowa technika pomiaru PIV Analiza przepływów w urządzeniach przemysłu spożywczego" [Non-contact PIV measuring technology. Flow analysis in food industry devices ", Przemysł Spożywczy, 67, s. 22-25.
• [10] Stryczniewicz, W., 2012, „Algorytm do wyznaczania wektorowego pola prędkości metodą anemometrii obrazowej" [An algorithm for the determination of a vector velocity field with the PIV method]. Problemy Mechatroniki, 9, s. 41-54.
• [11] Merlo, N., Boushaki, T., Chauveau, C, de Persis, S., Pillier, L., Sarh, B., Gökalp, I., 2013, "Experimental Study of Oxygen Enrichment Effects on Turbulent Non-premixed Swirling Flames", Energy Fuels, 27, s. 6191-6197
• [12] „TSI", http://tsi.com
• [13] „U1UC Applied Aerodynamics Group", http:/'/m-selig.ae.illinois. edu ads/ coord database.html
• [14] „Tunel hydrodynamiczny (prototyp)", dokumentacja techniczna TUN/2011, Projekt 122, ELBIT Firma innowacyjno - wdrożeniowa [A hydrodynamic tunnel (prototype). Technical documentation TUN/2011, Project 122, ELBIT - An innovations-implementation company], 2011
• [15] “Airfoil tools". htto://airfoiltools.com/airfoil/details?airfoil=clarkv-il

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).