Descripción del proyecto
Un estudio más detallado del flujo cruzado de alta fidelidad para el futuro transporte aéreo
Las alas de los aviones se colocan inclinadas hacia atrás para reducir las turbulencias provocadas por la ralentización del aire a medida que se desplaza por la superficie de las alas. Además, el retraso en la transición del flujo de aire laminar hacia un flujo turbulento en las alas del avión puede disminuir la resistencia aerodinámica hasta un 15 %, reduciendo así en gran medida las emisiones y el consumo de combustible. En este contexto, el proyecto financiado con fondos europeos GLOWING estudiará las inestabilidades del flujo cruzado, las cuales son responsables de la transición del flujo de aire laminar hacia un flujo turbulento en las alas inclinadas. En concreto, el objetivo del proyecto consistirá en obtener mediciones espaciotemporales de las inestabilidades del flujo cruzado y desarrollar un nuevo sistema de control del flujo activo que logre retrasar la transición entre el flujo de aire laminar y turbulento. Los resultados servirán para validar modelos teóricos de control y estabilidad linear y no linear, así como para proporcionar referencias superiores sobre el flujo cruzado de alta fidelidad. A su vez, esto permitirá lograr al fin un flujo de aire laminar eficiente y robusto para el futuro transporte aéreo.
Objetivo
Delay of laminar-turbulent flow transition on aircraft wings can potentially reduce aerodynamic drag by up to 15%, reducing emissions and fuel consumption considerably. The main cause of laminar-turbulent transition on commonly used swept wings is the development of crossflow (CF) instabilities. Despite their importance, our fundamental understanding of CF instabilities is limited due to inability of current measurement techniques to capture their complex and multi-scale spatio-temporal features. This severely limits our ability to delay CF transition, which is further impeded by the lack of simple, robust and efficient control concepts.
In this proposal I will achieve unprecedented spatio-temporal measurements of CF instabilities and develop a novel active flow control system that can successfully delay transition on swept wings. To achieve these goals, I bring forth a unique combination of cutting-edge technologies, such as tomographic particle image velocimetry, advanced plasma-based actuators and linear/non-linear stability and control theory.
Spatio-temporal volumetric velocity measurements of CF instabilities will be achieved at three important stages of their life, namely inception, growth and breakdown, providing breakthrough insights into the underlying physics of swept wing transition and turbulence production. The results will be used to postulate and validate linear and non-linear stability and control theory models and provide top benchmarks for high-fidelity CFD. The unprecedented wealth of information, enabled through these advances, will be used to design and demonstrate the first synergetic plasma-based laminar flow control system. This system will feature minimum-thickness plasma actuators, able to suppress the growth of CF instabilities and achieve and sustain considerable transition delay at high Reynolds numbers. These advances will finally enable robust and efficient laminar flow on future air transport.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural.
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Palabras clave
Programa(s)
Régimen de financiación
ERC-STG - Starting GrantInstitución de acogida
2628 CN Delft
Países Bajos