Buffet transônico - motivo de movimentos rápidos da onda de choque ao longo da linha de acordes das asas?

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Buffet transônico - motivo de movimentos rápidos da onda de choque ao longo da linha de acordes das asas?

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Eu sei que o buffet aerodinâmico transônico é causado pela camada limite turbulenta separada que atinge a célula (estabilizador horizontal, asas, fuselagem) com considerável força, causando uma vibração de alta amplitude, que sacode fisicamente toda a aeronave. E durante um buffet, uma onda de choque aparentemente estará se movendo para frente e para trás, exatamente como no link do vídeo fornecido abaixo:

Como a onda de choque geralmente é estacionária no aerofólio, por que ela começa subitamente a oscilar quando entramos em um limite de bufê? Alguma idéia?

aerodynamics airfoil transonic shock-waves fluid-dynamics

por Darjan 29.09.2018 / 17:21

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Visualizando o aerofólio como um cilindro rotativo, a velocidade mais alta em sua superfície ocorre no topo do cilindro (90 ° usando coordenadas polares), portanto é onde começa a onda de choque e, portanto, onde a separação de fluxo começará

Eu sei que à medida que a velocidade do córrego livre aumenta, o ponto em que a velocidade na superfície do aerofólio (cilindro) vai supersônico ocorre mais e mais perto da borda de ataque, portanto a primeira tendência da onda de choque é se mover "para frente "(para 0 ° na representação do cilindro)

Eu também sei que a separação de fluxo ocorre sob um gradiente de pressão adverso, porém entre 90 ° e 0 ° o gradiente de pressão em um cilindro é favorável (devido à geometria), portanto talvez seja por isso que o fluxo se liga quando as ondas de choque se movem < 90 °

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Uma abordagem para entender isso seria tentar criá-lo. Também seria útil pesquisar sobre como evitá-lo. Os aviões rotineiramente quebram a barreira sônica hoje em dia, usando a força para se mover através da "barreira" com pouco risco de danos. Aeronaves anteriores, sem o conhecimento da "regra da área" e o efeito das ondas de choque nas superfícies de controle, além de menos potência, tiveram mais dificuldade. As chaves: design adequado e potência suficiente. Evite ficar em velocidades transsonicas. Acima ou abaixo.

Agora, para entender os fenômenos. O ar, como a água, pode absorver energia nas ondas. Ondas podem harmonicamente reforçar-se mutuamente e combinar-se numa onda maior. O que pode estar acontecendo no vídeo é que as oscilações na frente da onda de choque, sob certas condições, se combinará em uma onda maior e se moverá para frente e para trás sobre a asa.

Possíveis curas para esse comportamento seriam alterar a configuração da asa. Aqui existe uma riqueza de informações. Minha primeira escolha seria o delta, pois o fluxo strong de vórtice pode tendem a quebrar uma oscilação. Outros tipos de asas ou modificações, como dentes de cachorro e turbuladores, podem ser tentados.

Mas a melhor solução pode ser não ficar muito tempo transsonico.