Visualización de flujo de fenómenos asociados a

régimen transónico

Situación con Mach creciente a alfa fijo (el M de vuelo creciente alcanza al Mcrítico fijo) : Observe la formación de la onda de choque sobre extradós y luego intrados. así como las progresivas intensificación y desplazamiento relativo de ambas sobre la cuerda. Entre 0.83 y 0.85 comienza a producirse la separación de la capa límite.

Esta situación sería aproximadamente representativa del caso de vuelo en una maniobra de picada. (visualización por técnica Schlieren)

M 0.7 M 0.8 M 0.82

M 0.83 M 0.85 M 0.87

Situación a alfa creciente y Mach fijo (el M de vuelo fijo es alcanzado por un Mcrítico decreciente) : Observe la progresiva intensificación de la única onda de choque de extradós así como su casi nulo desplazamiento a lo largo de la cuerda. Entre 6o a 8º se produce la separación de capa límite.

Esta situación sería aproximadamente representativa del caso de vuelo en una maniobra de recuperación. (visualización por técnica Schlieren)

2º 4º 6º

8º 10º 12º

Formación de onda de choque sobre un perfil simétrico a alfa nulo con deflexión de una superficie de comando : observe el desprendimiento de flujo y el desplazamiento de las ondas de choque. (visualización por técnica Schlieren)

Separación de flujo (visualización por técnica Schlieren e interferograma). La figura superior muestra separación por ángulo de ataque. La figura inferior muestra separación de flujo por el efecto de un complejo sistema de ondas de choque.

Desplazamiento de las ondas de choque hacia el borde de fuga con la extinción progresiva de la separación de flujo.

Separación de flujo por onda de choque (buffeting). (visualización por técnica Schlieren)

Influencia del tipo de capa límite sobre la separación de flujo: A la derecha capa límite laminar separada completamente al pie del choque. A la derecha: capa límite turbulenta, sin separación alguna.

Esquema de la separación de flujo típica: denominada a veces como onda o patrón

Empleo de turbuladores de flujo (o generadores de vórtices , VG) a fin de atenuar o suprimir la separación de flujo por onda de choque del transónico :

El choque intenso y el flujo separado de la figura izquierda son eliminados. La estela oscura en la figura derecha es la estela de torbellinos de los generadores.

Perfil RAE 102 (t/c 10%) = 2º VG al 40%c M = ?

Otro caso de aplicación de VG, similar al caso anterior.

Se trata del mismo perfil a M = 0.83 - VG al 41%c

Formación de ondas de choque sobre un Lightning en régimen transónico: M = 0.98

Observe la excelente correlación entre la visualización en túnel y la fotografía del avión real.

La condensación del vapor se produce en zonas de bajas presión y temperatura, es decir en las zonas de alta velocidad que preceden a los choques.

por el soporte del modelo

por los empenajes

por el ala en flecha

onda de nariz

falla en el vidrio del túnel

por la cabina

Formación de ondas de choque sobre el modelo de avión en régimen transónico superior (M superior a 1) : M = 1.1

Formación de ondas de choque sobre u tubo Pitot en supersónico M = 1.8 y en transónico M = 0.95

Excelente visualización de ondas de choque a ojo desnudo, sin técnicas especiales.

Visualización de ondas de choque a ojo desnudo, sobre la barquilla de un avión comercial:

Boeing 747-400 volando a 12000 pies a 850 km/h, fotografía de un pasajero en la fila 30 de un vuelo de Virgin Atlantic

Visualización de ondas de choque a ojo desnudo sobre el ThrustSSC:proyecto inglés de batir M=1 en auto (1997-1998) – 2 Rolls Royce Spey

Visualización de la traza del frente de onda sobre el ThrustSSC

M = 0.95

Otras imágenes de condensación en vuelo transónico.

La condensación en microgotas del agua presente en estado gaseoso en el aire se produce por una disminución de la temperatura. Esto se produce en las zonas de flujo de alta velocidad, significando que la condensación se da generalmente en las regiones de flujo supersónico que preceden a las ondas de choque y que tras éstas, generalmente la condensación desaparece, por el aumento de temperatura asociado a los choques.

Flujo transónico

Flujo supersónico