بررسی عددی اثرات اندازه ناحیه چرخشی بر عملکرد آیرودینامیکی روتور کارادونا ـ تانگ در شرایط پرواز ایستایی

نویسندگان

1 استادیار، مجتمع دانشگاهی علوم و فناوری هوادریا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران

2 کارشناسی ارشد رشته مهندسی هوافضا، آیرودینامیک، دانشگاه صنعتی مالک اشتر تهران، ایران

doi
10.22044/jsfm.2025.14993.3888
چکیده

این مطالعه به بررسی تاثیر اندازه ناحیه چرخشی در شبیه‌سازی دینامیک سیالات محاسباتی بر ضریب فشار و توزیع نیروی برآ بر روی پره-های روتور کارادونا ـ تانگ می‌پردازد. تحلیل‌ها برای شرایط پرواز ایستایی (هاور) و با استفاده از یک مدل سه‌بعدی تراکم‌پذیر انجام شده و از نرم‌افزار فلوئنت و مدل توربولانسی کی اپسیلن برای شبیه‌سازی جریان استفاده گردیده است. روتور مورد بررسی دارای شعاع 114 سانتی‌متر، وتر 19 سانتی‌متر و ایرفویل NACA0012 بدون باریک‌شوندگی و پیچش است، که با زاویه گام کالکتیو 8 درجه و سرعت چرخش 1750 دور در دقیقه عمل می‌کند. هدف اصلی این پژوهش، ارزیابی اثرات سه اندازه مختلف ناحیه چرخشی (5 ، 12 و 18 سانتی-متر) بر دقت بیش‌بینی‌های آیرودینامیکی است. نتایج بدست آمده با داده‌های تجربی مقایسه شد و نشان می‌دهند که نواحی چرخشی با ابعاد 12 و 18 سانتی‌متر بهترین تطابق را با داده‌های تجربی دارند، در حالی که اندازه 5 سانتی‌متر دقت کمتری دارد. به ویژه، در مقاطع نزدیک به نوک پره (مقطع 0.96) شبیه‌سازی‌ها افت نوک پره را نشان می‌دهند، حتی اگر داده‌های تجربی آن را تایید نکنند. همچنین مشخص شد که فاصله ناحیه چرخشی از سطح بالایی روتور باید حداقل 8 درصد قطر روتور باشد تا نتایج قابل اعتمادی بدست آید.