شبیهسازی و تحلیل اثر دیمپل بر عملکرد آیرودینامیکی جریان حول بالههای هواپیمای بدون سرنشین
نویسندگان
1 دانشگاه پدافند هوایی خاتم الانبیاء(ص)- دانشکده مهندسی مکانیک
2 دانشگاه پدافند هوایی خاتم الانبیاء(ص)
3 دانشگاه پدافند هوایی خاتم الانبیاء (ص)
doi
چکیده
هنگامیکه بال هواپیما در مسیر جریان هوا قرار میگیرد به دلیل اثرات سطحی، لایه مرزی در نزدیکی سطوح آن ایجاد میشود. پدیده لایه مرزی بر عملکرد ایرفویل تأثیر گذاشته و اثرات بسیار مهمی بر ضرایب لیفت و درگ آن میگذارد، بهطوری که این پدیده سبب اعمال محدودیتهایی میشود که از افزایش عملکرد بال جلوگیری میکند. لذا برای دستیابی به شرایط بهینه لازم است که لایه مرزی تشکیلشده را با روشهایی کنترل کرد. در این مقاله با استفاده از ایجاد دیمپل (شیاری عمود) بر سطح بالایی ایرفویل NACA0012، کنترل جریان مکشی ایجاد شده و عملکرد بال هواپیما در دو حالت دوبعدی و سهبعدی و تحت زوایای حمله و سرعتهای جریان آزاد مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور شبیهسازی لازم با استفاده از نرمافزار فلوئنت و با استفاده از مدل آشفتگی سه معادلهای K-Kl-ω انجام شده است. عرض شیار ایجادشده 5/2 درصد طول وتر ایرفویل، محل قرارگیری شیار 10 درصد از طول وتر (از لبه حمله ایرفویل) و سرعت مکش نصف سرعت آزاد در نظر گرفته شده است. نتایج بهدستآمده نشان میدهد که با ایجاد جریان مکشی در سطح بال میتوان ضریب لیفت را افزایش داده و ضریب درگ را کاهش داد که باعث به تأخیر افتادن جدایش جریان گردیده و متعاقباً میتوان زوایای حمله و همچنین سرعت جریان آزاد مناسب را جهت بهبود پرواز هواپیمای بدون سرنشین انتخاب نمود.