Efecto de la perturbación del viento en el rendimiento aerodinámico de rotores coaxiales durante el vuelo en悬停

La capacidad de resistir el efecto de la perturbación del viento es vital para los vehículos aéreos micro. Como la configuración de rotor más compacta para vehículos aéreos micro, los rotores coaxiales serán la opción preferida para este tipo de dispositivos. En este artículo, se presenta el rendimiento aerodinámico de los rotores coaxiales considerando la ráfaga de viento, con experimentos y simulaciones. Primero, se introdujo el efecto de las perturbaciones del viento en el vuelo de los vehículos aéreos micro. Luego, se realizaron pruebas en túneles de viento a baja velocidad en un rotor coaxial con un espaciamiento de 0.39 R para obtener el rendimiento tanto en viento horizontal como vertical de 0–5 m/s, con las revoluciones por minuto variando de 1500 a 2400. Finalmente, se aplicaron simulaciones de dinámica de fluidos computacional, como un medio para visualizar el campo de flujo y compensar la intuición de los datos experimentales, utilizando la malla deslizante para capturar la interferencia detallada del campo de flujo con las distribuciones de las líneas de corriente y el vector de velocidad. Comparados con las pruebas en túneles de viento, los resultados de las simulaciones fueron altamente consistentes con los experimentos, lo que permite capturar eficazmente los detalles del flujo alrededor de la punta del rotor. Además, el rendimiento aerodinámico se deterioró debido a los vórtices que se movían o deformaban alrededor de la punta de la hoja. También, los rotores coaxiales pueden resistir eficazmente la perturbación del viento en la dirección horizontal, mientras que se encontró que el rendimiento del rotor disminuía en el viento vertical.