تحلیل عددی گذرش در جریان آرام حول ایرفویل با نوسان پیچشی

نویسندگان

1 دانشگاه صنعتی مالک اشتر تهران

2 گروه هوافضا، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات تهران

doi
10.22067/jacsm.2024.87292.1246
چکیده

پاسخ دینامیکی یک ایرفویل جریان آرام طبیعی که تحت نوسانات هماهنگ پیچشی کم‌دامنه قرار می‌گیرد، با استفاده از شبیه‌سازی گردابه‌های بزرگ با عدد رینولدز مبتنی بر وتر 750.000 انجام شده است. در طی چرخه‌های پیچشی، تغییرات زیاد در موقعیت گذرش و همچنین جدایش در لبه‌ی فرار مشاهده می شود. این منجر به پاسخ غیرخطی نیروهای آیرودینامیکی می‌شود. اگرچه ماهیت جریان بسیار غیرخطی است، تکامل لایه مرزی روی سطح ایرفویل را می‌توان با استفاده از یک مفهوم ساده‌‌ی تأخیر فاز مدل‌سازی کرد که تکامل شبه‌پایای لایه‌ی مرزی را پیشنهاد می‌دهد. بر اساس این فرض تأخیر فاز، یک مدل مهندسی ساده‌ی جدید توسعه داده شده که به خوبی با داده‌های تجربی انداز‌ه‌گیری‌شده مطابقت دارد. با کمک این مدل، جمله‌ی شبه‌پایا به‌عنوان منبع اولیه‌ی رفتار غیرخطی‌ در نیروهای آیرودینامیکی ناپایا شناسایی می‌شود که می‌تواند از مشخصه‌های ایرفویل استاتیک استخراج شود. قدرت این جمله با تغییر فرکانس کاهش‌یافته بدون تغییر باقی می‌ماند، اما قدرت عبارت نوسانی که اثرات ناپایا را مدل می‌کند، با افزایش فرکانس افزایش می یابد.