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2014 | OriginalPaper | Buchkapitel

Effect of Humpback Whale-like Leading-Edge Protuberances on the Low Reynolds Number Airfoil Aerodynamics

verfasst von : M. M. Zhang, G. F. Wang, J. Z. Xu

Erschienen in: Fluid-Structure-Sound Interactions and Control

Verlag: Springer Berlin Heidelberg

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Abstract

An experimental investigation of airfoil aerodynamics control at a low Reynolds number of 5 × 104 was conducted within the attack angle α of 0–90° using a leading-edge protuberance technique. The essence of the technique is to manipulate flow around the airfoil through the effect of a humpback whale-like leading edge. Whereas the mean lift force, drag force, and lift-to-drag ratio were measured using a 3-component force balance, the flow was mainly documented using a particle image velocimetry (PIV). The sinusoidal protuberances effectively suppressed the airfoil stall, although the corresponding aerodynamic performances were impaired to some extent. Meanwhile, the control significantly improved the airfoil aerodynamics in the post-stall α region, i.e., 16° < α < 70°, leading to a maximum 25.0 and 39.2 % increase in lift coefficient and lift-to-drag ratio, respectively, and maximum 20.0 % decrease in drag coefficient. The flow physics behind the observations were discussed.

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Literatur
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Zurück zum Zitat Goruney T, Rockwell D (2009) Flow past a delta wing with a sinusoidal leading edge: near-surface topology and flow structure. Exp Fluids 47:321–331CrossRef Goruney T, Rockwell D (2009) Flow past a delta wing with a sinusoidal leading edge: near-surface topology and flow structure. Exp Fluids 47:321–331CrossRef
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Zurück zum Zitat Lissaman PBS (1983) Low-reynolds-number airfoils. Annu Rev Fluid Mech 15:223–239CrossRef Lissaman PBS (1983) Low-reynolds-number airfoils. Annu Rev Fluid Mech 15:223–239CrossRef
Zurück zum Zitat Miklosovic DS, Murray MM, Howle LE (2007) Experimental evaluation of sinusoidal leading edges. J Aircraft 44(4):1404–1407CrossRef Miklosovic DS, Murray MM, Howle LE (2007) Experimental evaluation of sinusoidal leading edges. J Aircraft 44(4):1404–1407CrossRef
Zurück zum Zitat Van Nierop EA, Alben S, Brenner MP (2008) How bumps on whale flippers delay stall: an aerodynamic model. Phy Rev Lett 100:054502CrossRef Van Nierop EA, Alben S, Brenner MP (2008) How bumps on whale flippers delay stall: an aerodynamic model. Phy Rev Lett 100:054502CrossRef
Metadaten
Titel
Effect of Humpback Whale-like Leading-Edge Protuberances on the Low Reynolds Number Airfoil Aerodynamics
verfasst von
M. M. Zhang
G. F. Wang
J. Z. Xu
Copyright-Jahr
2014
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-642-40371-2_15

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen.