Nowe podejście pozwalające lepiej określać aerodynamikę środków transportu lotniczego
Zastosowanie nowych technik, takich jak anemometria obrazowa (PIV, Particle Image Velocimetry) oraz pomiar z użyciem farby czułej na ciśnienie (PSP, Pressure-Sensitive Paint), w tunelu aerodynamicznym poszerzyło zakres metod diagnostycznych o potężne narzędzia pozwalające lepiej poznać istotne zjawiska aerodynamiczne. Obecnie PIV jest podstawową metodą diagnostyczną umożliwiającą zmierzenie fluktuacji średniego pola przepływowego oraz przepływu turbulentnego. Ciśnienie powierzchniowe można zmierzyć nieinwazyjnie za pomocą PSP, jednak zasadniczo w żaden sposób nie można uzyskać danych dotyczących ciśnienia wewnątrz strumienia. Zadaniem uczestników finansowanego przez UE projektu NIOPLEX(odnośnik otworzy się w nowym oknie) (Non-intrusive optical pressure and loads extraction for aerodynamic analysis) było zwiększenie możliwości w zakresie analizy aerodynamicznej w badaniach oraz przemysłowych tunelach aerodynamicznych poprzez ulepszenie nieinwazyjnych, eksperymentalnych metod diagnostyki przepływu. Partnerzy projektu skupili się na sposobach dalszego rozwoju technik pomiaru ciśnienia pola przepływowego metodą PIV do stopnia pozwalającego na zastosowanie tych technik do problemów przemysłowych. W tym celu ocenili skuteczność różnych istniejących lub obecnie rozwijanych technologii. Chcąc opracować kompleksową technikę diagnostyczną, naukowcy jednocześnie zmierzyli rozkład ciśnienia na powierzchni modelu oraz pole prędkości i ciśnienia wokół niego. Wybrane procedury pomiaru zostały następnie sprawdzone na przypadkach testowych istotnych dla badań przemysłowych. Aby ułatwić stosowanie tych procedur, opracowano i oceniono specjalne protokoły pomiarów. Zespół NIOPLEX porównał metodę PIV z metodą PSP, aby określić, czy może ona dopełnić lub zastąpić metodę PSP. Wyniki projektu NIOPLEX pomogą projektować udoskonalone środki transportu lotniczego dzięki lepszym i bardziej elastycznym technikom pomiaru ciśnienia przepływu dostosowanym do analizy właściwości aerodynamicznych. Te możliwości mogą wpłynąć na proces projektowania już na wczesnym jego etapie, dostarczając dodatkowe dane doświadczalne oraz funkcje diagnostyczne w każdej fazie cyklu rozwoju. Projekt pozwolił uzyskać jasne informacje na temat opłacalnych technologii poprawiających możliwości w zakresie analizy ciśnienia w przepływach aerodynamicznych. Pomoże to potencjalnym operatorom w praktycznym wykorzystaniu innowacyjnych technik.
Słowa kluczowe
Analiza aerodynamiczna, środki transportu lotniczego, anemometria obrazowa, farba czuła na ciśnienie, NIOPLEX
