Publication

A Full-Scale Particle Image Velocimetry Investigation of “Young” Rotor Blade Tip Vortices

2009
Conference Papers

Résumé

The blade tip vortex of a full-scale MBB Bo 105 Helicopter is investigated experimentally under simulated hover flight conditions in ground effect by means of stereoscopic Particle Image Velocimetry. Based on the three-component velocity field of azimuthal vortex ages of y=1°, 3°, 5°, 10°, 20° and 30° vortex core radii, peak velocities, and vorticities are quantified and compared to model-scale experimental results available in literature and Vatistas’ low-order model for concentrated vortices. The vortex velocity profiles are found to be in satisfactory agreement with the model whereas the experimentally limited spatial resolution of the velocity fields results in a slight overestimation of the core radii and an underestimation of peak velocities as compared to model-scale investigations. Finally, an attempt has been made to cross-validate full-scale blade tip vortex parameters derived from Background Oriented Schlieren measurements using natural formation backgrounds.

Source officielle

https://infoscience.epfl.ch/entities/publication/a8061900-4610-46ac-90c4-85e2219d06b5

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Concepts associés (32)

Winglet

thumb|Wingtip fence d'un Airbus A319. thumb|Winglets recourbés visibles aux extrémités des ailes d'un Airbus A350. Le terme anglais winglet fait référence à une ailette sensiblement verticale située au bout des ailes d'un avion. Le montage de winglets peut apporter un gain d'efficacité en réduisant la traînée induite par la portance sans augmenter l'envergure de l'aile. Ce mot anglais reste le plus largement utilisé, bien que des équivalents français « penne » ou « ailerette » aient été choisis, entre autres, par le Canada.

Hélice

thumb|Hélice de navire En mécanique, l’hélice est un dispositif formé de plusieurs pales disposées régulièrement autour d’un axe. Lorsque son axe entre en rotation, ce système décrit des hélices dans un fluide en avançant perpendiculairement au plan de rotation, grâce aux pales orientées suivant un certain angle de calage qui prennent appui sur le fluide. Une hélice peut donc être motrice (transfert d’énergie vers le fluide : avion) ou réceptrice (récupération d’énergie depuis le fluide : turbine, éolienne ou aérogénérateur).

Tourbillon marginal

thumb|150px|right|Traces de condensation dues au tourbillon marginal aux extrémités des ailes d'un F-15E après un ravitaillement en vol Le tourbillon marginal (en anglais wingtip vortex ou au pluriel wingtip vortices) est le tourbillon qui se crée à l'extrémité d'une aile ou d'une pale d'un avion produisant de la portance. Il est aussi appelé Tourbillon de Prandtl. Le tourbillon marginal s'explique par le mouvement de l'air passant de la zone de surpression (intrados) vers la zone de dépression (extrados), et par la déflexion de l'écoulement vers le bas qui en résulte.

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