Effects of votex strenght on the airfoil-vortex interaction.

• Autorzy: Piechna J. , Szumowski A.

Warianty tytułu

PL

Wpływ natężenia wiru w procesie współoddziaływania z profilem.

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The aerodynamic and acoustic effects of parallel airfoil-vortex interaction are studied numerically. The Euler equations are solved by means of finite volume method. It was fiund that the lift coefficient only slightly depends on the vortex core radius if the velocity induced at the airfoil surface by vortices of various cores is constant. In contrast with this, the intensity of the acoustic disturbance produced during the interaction strongly depends on the core radius even for a constant induced flow velocity.

PL

W pewnych warunkach lotu śmigłowca wiry krawędziowe spływające z końcówek łopat zderzają się z łopatami nadbiegającymi lub przechodzą w ich pobliżu. W wyniku tego zjawiska obciążenie łopat zmienia się w czasie co powoduje wibracje i hałas impulsowy o dużym natężeniu. W pracy badany jest wpływ koncentracji wiru określonej wielkości promienia rdzenia na proces współoddziaływania. Badania prowadzone są na drodze numerycznej w oparciu o równania Eulera rozwiązywane metodą objętości skończonych. W wyniku badań stwierdzono, że zmiany współczynnika siły nośnej nieznacznie zależą od promienia rdzenia (w zakresie od 0,05 do 0,25 cięciwy profilu) jeżeli prędkość indukowana na powierzchni profilu przez wiry o różnych rdzeniach jest jednakowa. W przeciwieństwie do tego, fala akustyczna (fala ściśliwości) generowana w procesie współoddziaływania silnie zależy od promienia rdzenia nawet przy spełnionym w/w warunku dotyczącym prędkości indukowanej. W przypadku małego rdzenia fala charakteryzuje się wysoką amplitudą i wysokim gradientem narastania ciśnienia. W tym przypadku fala rozprzestrzenia się głównie pod profilem. W przypadku wiru o dużym promieniu fala akustyczna jest słaba i rozchodzi się w przestrzeni przed profilem.

Słowa kluczowe

EN

blade-vortex interaction; airfoil flows; finite volume method

PL

współoddziaływanie wiru z profilem; łopata śmigła; wir krawędziowy; metoda objętości skończonych

• Wydawca: Komitet Budowy Maszyn PAN
• Czasopismo: Archive of Mechanical Engineering
• Rocznik: 1998
• Tom: Vol. XLV, nr 1
• Strony: 31--42

Twórcy

autor

Piechna J.

autor

Szumowski A.

• Warsaw University of Technology, Poland

• Warsaw University of Technology [Politechnika Warszawska]

Bibliografia

• [1] Lee D.J., Smith C.A.: Effect of vortex core distorsion on blade-vortex interaction. AIAA Journal vol.29, No 9, 1991, pp. 1355-1362.
• [2] Lee S., Berschader D.: Head-on parallel blade-vortex interaction. AIAA Journal vol.32, No 1, 1994, pp. 16-22.
• [3] Lin San-Yih, Chin Yan-Shin: Numerical study of transonic blade-vortex interaction. AIAA Journal vol. 33, No 8, 1995, pp. 1377-1382.
• [4] Piechna J., Szumowski A.: Effect of miss distance on the airfoil-vortex interaction, numerical study. Archives of Mechanics, No 1, 1998.
• [5] Booth E.R. Jr.: Experimental observations of two-dimensional blade-vortex interaction, AIAA Journal, Vol. 28, No 8, 1990, pp. 1353-1358.
• [6] Straus J., Renzoni P., Mayle R.E.: Airfoil pressure measurements during a blade-vortex intereaction and a comparison with theory. AIAA Journal, Vol. 28, No 2, 1990, pp. 222-228.
• [7] Lent H.-M., Löhr G., Meier G., Schievelbusch U., Schürmann O., Szumowski A.: Noise mechanisms of transonic vortex airfoil interaction. AIAA Paper, No 90-3972.
• [8] Selerowicz W., Sobieraj G., Szumowski A. and Piechna J.: Effect of miss distance on the airfoil-vortex interaction, experiment. Archives of Mechanics, No 4, 1998.
• [9] Sobieraj G., Piechna J., Selerowicz W., Szumowski A.: Effect of angle of attack on the airfoil-vortex interaction. The Archive of Mechanical Engineering, No 1, 1998.
• [10] Szumowski A., Piechna J., Selerowicz W., Sobieraj G.: Modified formula for velocity profile in a vortex. (To be published in Journal of Fluid Engineering).
• [11] Van Leer B.: Flux vector splitting for the Euler equations. Lecture Notes in Physics, vol. 170, 1982, pp. 507-512.