بررسی آیرودینامیکی پهپاد بال لامبدا با لبه حمله سینوسی در محدوده واماندگی
نویسندگان
1 استاد تمام، گروه مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران
2 کارشناس ارشد، گروه مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران
3 کارشناسی ارشد، گروه هوافضا، دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه تهران، تهران، ایران
doi
چکیده
در این پژوهش، تأثیر بهکارگیری لبه حمله موجدار سینوسی بر رفتار آیرودینامیکی یک پهپاد بالپرنده بدون دم با بال لامبدا شکل مورد بررسی قرار گرفته است. هندسه اولیه از یک پیکربندی با زاویه عقبگرد بال ۵۶ درجه و پیچش ۳- درجه تشکیل شده و سپس با حفظ مساحت بال، تغییر شکل لبه حمله به صورت موجهای سینوسی اعمال شده است. برای تحلیل دقیق رفتار جریان، شبیهسازیهای عددی ناپایا مبتنی بر مدل آشفتگی از مدل دو معادلهای k-ω-sst و معادلات RANS در محیط فلوئنت انجام شده است. محدوده زوایای حمله بین °۲۵ تا °۴۰ انتخاب شده و شرایط جریان در دو هندسه (ساده و موجدار) با هم مقایسه گردیده است. برای بررسی دقیقتر پدیده واماندگی، تحلیل کانتورهای سرعت و فشار و خطوط جریان در سه مقطع عرضی در طول دهانه بال انجام شده است. نتایج نشان میدهد که استفاده از لبه حمله سینوسی، با تشکیل گردابههای پایدار در نزدیکی برآمدگیها، موجب تأخیر در جدایش جریان و کاهش شدت واماندگی در مقایسه با هندسه مرجع شده است. علاوه بر آن، ضرایب آیرودینامیکی نشان دادند که بال سینوسی در زوایای بالا، افت برآی ملایمتری دارد و گشتاور پیچشی در آن پایداری بیشتری نشان میدهد. این بهبودها میتواند در ارتقاء پایداری طولی، حفظ کنترلپذیری و عملکرد ایمنتر پهپادهای بالپرنده در زوایای حمله بالا مؤثر واقع شود.
