Active Flow Control In Improving Aerodynal\Flc Performance Of Wig Vehicle
Date Issued
2020-07-24
Author(s)
Muhammad Zuhairi Mohd Aliashak
Abstract
Since the 1920s, it has been recognised that flying within small relative distances from a surface can improve the efficiency of an aircraft. This phenomenon is known as the ground effect and the understanding of this knowledge leads to the development of wing in ground effect (WIG) vehicle. To fully leverage ground effect, the WIG vehicle operates in close proximity to the earth's surface (land or water). Despite the promotion of WIG vehicle as an efficient vehicle, it still faces major obstacles to reach its full potential. Among the issue is the design of stepped hull that adds drag to the WIG vehicle during airborne due to flow separation. This brings to the aim of this study which is to examine the capabilities of the blowing flow control in improving the WIG aerodynamic performance or LID ratio. The wind tunnel experiment was conducted at the Reynolds number based on the step height of 16.81 x 10 with the ground distance set to 22.5% to the length of the fuselage. Three blowing locations had been tested which were location A and B which were located before the separation point and location C which was located past the separation point. The location A, B and C with respect to the step height are 1.53h, 0. 77h and 0.71h. The experiment also tested five different blowing velocity coefficients which is the ratio of blowing speed to the freestream ranging from O to 2.36. The best configuration tested was blowing at location A with blowing velocity coefficient of 2.36 that managed to improve the LID ratio of the WIG vehicle by 51 . l %. The results show that blowing can improve the LID ratio where the location further from the separation point and highest blowing velocity coefficients led to the best improvement in comparison to the baseline without flow control.
Semenjak tahun 1920-an, ianya telah dikenal pasti bahawa penerbangan di dalam ketinggian yang hampir dengan permukaan dapat meningkatkan kecekapan sesebuah pesawat. F enomena ini dikenali sebagai ground effect dan kef ahaman mengenai perkara ini telah membawa kepada pembangunan kenderaan wing in ground effect (WIG) . Kenderaan WIG beroperasi berhampiran dengan permukaan bumi (air ataupun daratan) untuk memanfaatkan ground effect. Walaupun kenderaan WIG dipromosikan sebagai sebuah kenderaan yang effisyen, ianya masih lagi mengalami cabaran untuk mencapai potensinya yang sebenar. Antara isunya ialah rekaan tangga pada badan kapal yang menyebakan peningkatan daya seret ketika beroperasi di udara disebabkan pemisahan aliran. Ini membawa kepada tujuan perlyelidikan ini iaitu mengkaji tiupan angin untuk meningkatkan prestasi aerodinamik WIG atau ratio LID. Eksperimen di dalam terowong angin telah dilakukan pada nombor Reynolds 16.81 x 103 dengan kedudukan permukaan yang telah ditetapkart pada 22 .5% dari panjang fuselage. Tiga lokasi tiupan telah diuji iaitu lokasi A dan B yang terletak di sebelum titik perpisahan and lokasi C yang terletak selepas titik perpisahan. Lokasi A, B dan C terletak pada 1.53h, 0.77h dan 0.71h dari tinggi tangga. Eksperimen ini juga telah menguji lima pekali kelajuan tiupan yang berbeza dalam lingkungan 0 ke 2.36. Konfigurasi terbaik yang telah diuji merupakan tiupan di lokasi A dengan pekali kelajuan tiupan sebanyak 2.3 6 yang berjaya meningkatkan nisbah daya angkat dan daya seret kenderaan WIG sebanyak 51.1 %. Keputusan yang diperolehi menunjukkan tiupan angin dapat meningkatkan ratio LID di mana lokasi yang jauh dari titik perpisahan dan tiupan angin yang palin g pantas membawa kepada peningkatan yang paling tinggi berbanding tanpa tiupan angin.
Semenjak tahun 1920-an, ianya telah dikenal pasti bahawa penerbangan di dalam ketinggian yang hampir dengan permukaan dapat meningkatkan kecekapan sesebuah pesawat. F enomena ini dikenali sebagai ground effect dan kef ahaman mengenai perkara ini telah membawa kepada pembangunan kenderaan wing in ground effect (WIG) . Kenderaan WIG beroperasi berhampiran dengan permukaan bumi (air ataupun daratan) untuk memanfaatkan ground effect. Walaupun kenderaan WIG dipromosikan sebagai sebuah kenderaan yang effisyen, ianya masih lagi mengalami cabaran untuk mencapai potensinya yang sebenar. Antara isunya ialah rekaan tangga pada badan kapal yang menyebakan peningkatan daya seret ketika beroperasi di udara disebabkan pemisahan aliran. Ini membawa kepada tujuan perlyelidikan ini iaitu mengkaji tiupan angin untuk meningkatkan prestasi aerodinamik WIG atau ratio LID. Eksperimen di dalam terowong angin telah dilakukan pada nombor Reynolds 16.81 x 103 dengan kedudukan permukaan yang telah ditetapkart pada 22 .5% dari panjang fuselage. Tiga lokasi tiupan telah diuji iaitu lokasi A dan B yang terletak di sebelum titik perpisahan and lokasi C yang terletak selepas titik perpisahan. Lokasi A, B dan C terletak pada 1.53h, 0.77h dan 0.71h dari tinggi tangga. Eksperimen ini juga telah menguji lima pekali kelajuan tiupan yang berbeza dalam lingkungan 0 ke 2.36. Konfigurasi terbaik yang telah diuji merupakan tiupan di lokasi A dengan pekali kelajuan tiupan sebanyak 2.3 6 yang berjaya meningkatkan nisbah daya angkat dan daya seret kenderaan WIG sebanyak 51.1 %. Keputusan yang diperolehi menunjukkan tiupan angin dapat meningkatkan ratio LID di mana lokasi yang jauh dari titik perpisahan dan tiupan angin yang palin g pantas membawa kepada peningkatan yang paling tinggi berbanding tanpa tiupan angin.
File(s)![Thumbnail Image]()
Loading...
Name
ACT_2020_MUH.pdf
Size
21.62 MB
Format
Adobe PDF
Checksum
(MD5):4a9c0f38893bca8c0927d6b4f88798f7
