شناسایی اثر گردابه‌های تشکیل‌شده اطراف تیغه ایزوله بالگرد بر روی واماندگی دینامیکی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی‌هوافضا، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران

2 دانشکده مهندسی‌هوافضا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران

3 دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران

doi
10.22060/mej.2021.19805.7124
چکیده

در این‌تحقیق، واماندگی دینامیکی مقاطع نزدیک به نوک تیغه روتور در حداکثر سرعت پروازی بالگرد با نسبت پیشروی 0/35 همراه با تغییرات نوسان پیچشی توسط شبیه‌سازی دینامیک سیالات محاسباتی مورد مطالعه قرار گرفته است. به منظور شبیه‌سازی میدان جریان، معادلات ناپایای متوسط‌‎گیری‌شده ناویر استوکس با استفاده از روش گسسته‌سازی حجم محدود حل شده است. شبکه مورد استفاده از نوع ترکیبی بوده و از مدلK-ω SST    برای مدل‌سازی جریان مغشوش بهره گرفته شده است. جهت اعتبارسنجی شبیه‌سازی عددی از نتایج تست‌ پروازی بالگرد AH1-G استفاده شده که دارای تطابق مناسبی می‌باشد. نتایج نشان‌دهنده این موضوع است که موج ضربه‌ای عامل واماندگی دینامیکی در ناحیه پیش‌رونده تیغه روتور بوده و اثرات موج ضربه‌ای بر روی ضرایب برآ در نواحی نزدیک‌تر به نوک تیغه به دلیل اثرات نفوذ گردابه نوک تضعیف شده و تغییرات ضریب برآ نسبت به نواحی داخلی تیغه کمتر و یکنواخت‌تر گردیده به‌گونه‌ای که نسبت تغییرات ضریب برآ نسبت به بیشینه این ضریب در نواحی نزدیک‌تر به نوک تیغه 2 /10درصد کاهش یافته است. از طرفی نتایج این پژوهش نشان داد که بر خلاف انتظار، با وجود شکل‌گیری گسترده گردابه‌ لبه حمله در قسمت داخلی‌تر تیغه در بیشتر ناحیه پس‌رونده، وجود جریان شعاعی به واسطه چرخش تیغه روتور عامل تضعیف گردابه لبه حمله و محدود شدن واماندگی دینامیکی در این ناحیه شده است.