Analysis of entropy generation on a high-lift airfoil // Análisis de generación de entropía en un perfil de alta sustentación

Abstract

En esta investigación se realizó un análisis de la generación de entropía en un perfil aerodinámico de gran sustentación con alerón variando el número de Reynolds. Se utilizó dinámica de fluidos computacional para realizar cálculos numéricos de flujo. La entropía se calculó en base a la fluctuación de la velocidad del fluido. El perfil aerodinámico estudiado fue un DLR-F15 en condiciones de máxima deflexión. Las magnitudes de  fueron 0.5e6, 1 e6 y 5e6. Los resultados muestran que el aumento de la generación de entropía también aumenta, y este incremento se produce principalmente en el borde de ataque aguas abajo, mientras que en el alerón se observó el borde de salida aguas abajo. La generación de entropía muestra las zonas donde se producen pérdidas aerodinámicas sobre el perfil aerodinámico y el alerón.

Palabras claves: generación de entropía, alerón, dinámica de fluidos computacional, número de Reynolds, fluctuaciones de velocidad, modelos de turbulencia.

Abstract

In this research, an analysis of the generation of entropy in a high-lift aerodynamic airfoil with flap varying the Reynolds number, was carried out. Computational fluid dynamics was used to perform numerical flow calculations. The entropy was calculated based on the fluctuation of fluid velocity. The airfoil studied was an DLR-F15 in maximum deflection conditions. The magnitudes of  were 0.5e6, 1 e6 and 5e6. The results show that increasing entropy generation increases too, and this increment occurs mainly downstream leading edge whereas in the flap was observed downstream trailing edge. The entropy generation shown the zones where aerodynamic losses occur over the airfoil and flap.

Key words: entropy generation, flap, computational fluid dynamics, Reynolds number, velocity fluctuations, turbulence models