Herramientas avanzadas para predecir turbulencias
El objetivo del proyecto RECEPT (Receptivity and amplitude-based transition prediction), financiado con fondos de la UE, fue conseguir una predicción más precisa del funcionamiento de la aeronave de alas laminares, posibilitando así el diseño de un avión innovador y avanzado. A fin de estudiar el efecto de los vórtices externos en los flujos de la capa límite tridimensional hacia las perturbaciones vorticales externas, los socios del proyecto llevaron a cabo ensayos en un túnel de viento utilizando perturbaciones externas controladas y la calidad de la rugosidad superficial. Este estudio ha permitido comprender mejor la transición de los flujos 3D y así obtener nuevas herramientas para predecir la transición entre el flujo laminar y turbulento. Los estudios numéricos y experimentales llevados a cabo en el seno del proyecto arrojaron luz sobre los procesos presentes en la generación de perturbaciones en los flujos de la capa límite tridimensional a causa de la turbulencia del caudal libre y la rugosidad superficial. Esta última proporciona información valiosa sobre la calidad superficial que requiere la aeronave con tecnología de flujo laminar. Estas mejoras permitirán a los fabricantes de aeronaves que integran el consorcio RECEPT predecir con más precisión el comportamiento en vuelo de dicha aeronave. Estos nuevos conocimientos y la considerable mejora de los métodos de predicción pueden aplicarse directamente a la iniciativa tecnológica conjunta Cielo Limpio. El trabajo realizado por el proyecto RECEPT también tendrá un impacto significativo a nivel de investigación académica en mecánica de fluidos y aeronáutica. El fenómeno de la transición laminar-turbulenta, además de ser un factor importante para un gran número de aplicaciones, incluidos los flujos oceánicos y atmosféricos, la combustión y la fabricación de papel, tiene una aplicación directa en la producción energética sostenible, por ejemplo la basada en fuentes eólicas e hidráulicas. Una mejor predicción de la transición aumentará la capacidad de diseñar aeronaves con alas laminares y facilitará un modelado más preciso del importante fenómeno asociado a los efectos del control del flujo laminar, lo cual constituye un paso considerable para el diseño de dispositivos de control más avanzados y puede posibilitar una disminución del impacto medioambiental de las aeronaves gracias a una reducción de las emisiones y el consumo de combustible, mejorando así la competitividad del sector productivo europeo.
Palabras clave
Flujo turbulento, aeronave, alas laminares, RECEPT, predicción de la transición, flujos de la capa límite
