Rain effects at low Reynolds number

Abstract

Wind-tunnel tests were conducted to determine the influence of rain on the aerodynamic performance of the Wortmann FX63-137 wing at Reynolds numbers 100,000-300,000. Models with aspect ratios of 6 and 4 were tested with normal as well as waxed and soaped surfaces to evaluate wettability effects. Test results showed an improvement of performance at the lowest Reynolds number but general deterioration at higher speeds. The primary effect noted was a decrease in lift at higher angles of attack. A favorable result was the elimination of stall hysteresis, which characterizes the Wortmann's normal performance at low Reynolds numbers. At lower Reynolds numbers, rain appeared to lower drag whereas, at higher speeds, drag generally increased.

Πειραματική Και Υπολογιστική Διερεύνηση Αεροδυναμικής Συμπεριφοράς Πτερύγων Σε Διφασική Ροή Αέρα-Νερού Και Εφαρμογή Σε Πτερύγια Ανεμοκινητήρων

“…Η μελέτη της συμπεριφοράς διαφορετικών αεροτομών [8] και διαφορετικών αριθμών Reynolds [9] σε συνθήκες διφασικής ροής έδειξε διαφορετική μείωση της απόδοσης μεταξύ των αεροτομών, βελτιωμένη απόδοση σε χαμηλότερους αριθμούς Reynolds αλλά γενική επιδείνωση σε μεγαλύτερες ταχύτητες. Βρέθηκε επίσης πως η αεροδυναμική απόδοση κυρτής αεροτομής [10] και πτερυγίου ορθογώνιας κάτοψης [11] μειώνεται με αύξηση της πυκνότητας περιεχόμενης βροχής.…”

“…Το όριο μεταξύ των περιοχών δημιουργίας ρυακιών νερού και εκφυγής σταγονιδίων επηρεάζεται περισσότερο από το πόσο λεία είναι η επιφάνεια παρά από τον αριθμό Reynolds. Ακόμη σύμφωνα με πειραματικές μελέτες [9], [41] για συνθήκες διφασικής ροής με Reynolds 100000 έχει παρατηρηθεί πως με τη βροχή έχουμε τυρβώδες οριακό στρώμα και στην πάνω και στην κάτω επιφάνεια της αεροτομής κάτι που έχει άμεση επίπτωση στους συντελεστές άνωσης και αντίστασης. Συγκεκριμένα ο συντελεστής άνωσης παρουσιάζει μεγαλύτερες τιμές με παράλληλη μείωση της μέγιστης τιμή του, ενώ ο συντελεστής αντίστασης δεν επηρεάζεται αρνητικά.…”