شبیه‌سازی عددی سه بعدی بال غشایی با استفاده از روش اندرکنش سیال با سازه (FSI)

نویسندگان

1 دانشیار، گروه مهندسی نساجی، دانشگاه یزد، یزد، ایران

2 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی نساجی، دانشگاه یزد، یزد، ایران

3 دانشیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه یزد، یزد، ایران

doi
10.22034/jmeut.2021.11287
چکیده

در این پژوهش روش کوپل دو طرفه) اندرکنش دو طرفه سیال با سازه ( برای شبیه‌سازی بال غشایی مورد مصرف در هواپیماهای فوق سبک ارائه شده است. به این منظور، مدلسازی عددی توسط نرم افزار Ansys و با استفاده از دو حلگر مجزا یکی برای سیال و دیگری برای سازه انجام گرفته است. برخلاف روش یک طرفه، در روش کوپل دو طرفه تغییر شکل بال غشایی در هر گام زمانی مورد توجه قرار می‌گیرد که باعث افزایش دقت شبیه سازی ‌می‌گردد. بال غشایی از پوشش پارچه روی پلن ناکا 2418 ساخته شده است. پارچه ارتوتروپیک و غیر متخلخل در نظر گرفته شده است. تاثیر زاویه حمله، مدول یانگ و ضخامت نمونه، روی ضرایب آیرودینامیکی و تغییر شکل بال غشایی بررسی و شبیه سازی‌ها در عدد رینولدز105 1× انجام شد. نتایج نشان می‌دهد که افزایش مدول یانگ، باعث افزایش 18 درصدی ضریب برآ و کاهش 75 و 78 درصدی حداکثر جابجایی بال غشایی در جهت X و Y می‌گردد. افزایش ضخامت نیز، باعث کاهش 85 و 80 درصدی حداکثر جابجایی بال غشایی در جهت X و Y شد.