Surface roughness effects on transonic aircraft performance: experimental/numerical comparisons

跨音速 航空航天工程 表面粗糙度 曲面(拓扑) 表面光洁度 材料科学 机械 空气动力学 工程类 物理 几何学 数学 复合材料
作者
David Hue,Aurélia Cartieri,Ilias Petropoulos
出处
期刊:Aerospace Science and Technology [Elsevier BV]
卷期号:: 109507-109507
标识
DOI:10.1016/j.ast.2024.109507
摘要

This work highlights the necessity of taking into account surface roughness when conducting experimental tests, and when using numerical simulations to precisely calculate the turbulent lift and drag of wind-tunnel models or real aircraft in transonic conditions.The present article is a continuation of "Turbulent drag induced by low surface roughness at transonic speeds: Experimental/numerical comparisons," Physics of Fluids, Vol.32, 045108 (2020) by Hue and Molton.The outcomes of this former study, which was focused on flat plate samples, are here applied to a three-dimensional aircraft configuration: the Common Research Model used as a reference in the recent international Drag Prediction Workshops.Experimental campaigns have been performed in the largest ONERA wind tunnels S1MA and S2MA involving models with average surface roughness heights Ra close to 0.5 micrometers, wingspans up to 3.5 meters, Mach and Reynolds numbers up to 0.95 and 5 million respectively.Reynolds-averaged Navier-Stokes computations based on the wind-tunnel tests have then been carried out, using the equivalent sand-grain roughness height approach as well as a Musker-type correlation to determine relevant k s values.The results of both the experimental and numerical campaigns have demonstrated that the aerodynamic coefficients of the aircraft can be significantly affected by the surface roughness, even with roughness Reynolds numbers k s + potentially below the usual threshold values sometimes considered in engineering applications (i.e. in the order of 3.5 to 5).In particular, the surface roughness effects on lift and drag have been studied using far-field analyses to evaluate the responses of friction, viscous pressure, wave and lift-induced drag components.Finally, the numerical studies have been extended to the full-scale geometry in flight conditions in order to assess the roughness effects and potential gains in realistic aircraft operating conditions.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
大个的应助被沐沐小米采纳,获得10
刚刚
Nico完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
Qawsed发布了新的文献求助10
1秒前
mhl11的应助被专注成风采纳,获得20
1秒前
jjj完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
asdfghjkl完成签到 ,获得积分10
2秒前
panvy完成签到 ,获得积分10
3秒前
YYJ发布了新的文献求助10
3秒前
草莓发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
4秒前
小花儿完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
11112222发布了新的文献求助80
5秒前
12123关注了科研通微信公众号
5秒前
orangel完成签到,获得积分10
5秒前
ddz的应助被Chen采纳,获得20
5秒前
mengliCHI发布了新的文献求助10
5秒前
科研通AI6.4的应助被hsss采纳,获得10
6秒前
ximi发布了新的文献求助10
7秒前
渔婆发布了新的文献求助10
7秒前
英吉利25发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
直率胡萝卜完成签到,获得积分10
8秒前
莫妮卡完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
9秒前
keyu完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
Junt完成签到,获得积分10
10秒前
Handy完成签到,获得积分10
10秒前
七听的应助被Eraser采纳,获得50
11秒前
11秒前
11秒前
和谐小馒头完成签到 ,获得积分10
11秒前
宫野志保发布了新的文献求助10
11秒前
深情安青的应助被双字妮采纳,获得10
12秒前
黄佳佳发布了新的文献求助10
12秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Energie-Contracting 1500
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Représentation chimique de la structure des kérogènes et des asphaltènes en fonction de leur origine et de leur degré d'évolution 900
Ecotourism 400
Analytical Separation Science 300
Civilization and War 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8068311
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9489908
关于积分的说明 21356078
捐赠科研通 7636957
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3398394
关于科研通互助平台的介绍 2528214
邀请新用户注册赠送积分活动 2436252