ارزیابی و مقایسه مدل‌های مختلف تخمین نیروی چرخشی یک‌بال‌زن در پرواز ایستا با استفاده از روش المان تیغه

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی دانشگاه فردوسی مشهد

2 گروه مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد

doi
چکیده

در این پژوهش با استفاده از یک شبیه‌‌سازی شبه پایا توسط روش المان تیغه، سه مدل متفاوت نیروی چرخشی در بررسییک بال الهام گرفته‌شده از حشره میوه با حرکت ترکیبی بال‌زدن و پیچش، مورد ارزیابی و مقایسه با نتایجمنتشرشده قرار می‌گیرد. در ادامه این مدل‌ها با یکدیگر مقایسه شده و مدل با خطای نسبی کمتر معرفی می‌شود. مدل نیروی چرخشی سنتی که وابسته به سرعت انتقالی بال است، در ابتدا و انتهای نیم کورس‌‌ها هیچ نیروی چرخشی در نظر نمی‌گیرد. مدل‌های جدید نیروی چرخشی برای پیش‌‌بینی دقیق این نیرو، جزء دوم نیروی چرخشی ناشیاز پیچش خالص بال را نیز در نظر می‌گیرند. در این تحقیق ضرایب نیروی برآ و پسای لحظه‌ای و متوسط در نظریه المان تیغه، با نتایج تجربی و دینامیک سیالات عددیمنتشرشده مقایسهشده ‌‌است. هم‌چنین خطای پیش‌‌بینینقطه‌‌ حداکثر منحنی ضرایب نیروی مدل شده توسط هر کدام از مدل‌‌ها نیز مقایسهشده ‌‌است. بررسی خطایمؤثر نشان می‌‌دهد که یکی از مدل‌های بر مبنای نتایج دینامیک سیالات عددی که شامل دو جزء نیروی چرخشی مرتبط با نظریه کوتا-جاکوفسکی و نیروی ناشی از پیچش خالص است، نسبت به مدل‌‌های دیگر از دقت نسبی بالاتری برخوردار بوده و می‌‌تواند در شبیه‌‌سازی‌‌های شبه پایا مورد توجه قرار گیرد