بررسی اثرات لبه حمله سینوسی بر پهپاد بال لامبدا در زوایای قبل از واماندگی
نویسندگان
1 استاد، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران
2 کارشناسی ارشد،دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران
3 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران
doi
چکیده
استفاده از لبه حمله سینوسی در بال، یکی از روشهای مؤثر برای کنترل جریان و جلوگیری از جدایش از سطح بال است. در این پژوهش، تأثیر ایجاد موج سینوسی در لبه حملهی یک پهپاد بالپرنده لامبداشکل بررسی شده است، بهطوریکه مساحت بال بدون تغییر باقی مانده است. هندسه مورد بررسی شامل بالی با زاویه عقبگرد ۵۶ درجه و پیچش ۳- درجهای است. این مطالعه با استفاده از شبیهسازی عددی و حل معادلات رینولدز (RANS) به روش حجم محدود انجام شده است. فرایند شبیهسازی پس از اعتبارسنجی با دادههای تجربی برای محدوده زوایای حمله بین ۵- تا ۲۰ درجه صورتگرفته است. در این تحقیق، دو متغیر کلیدی شامل دامنه و طولموج سینوسی از نتایج آزمایشهای قبلی بر روی پهپادهای مشابه استخراج شدهاند. هدف از انتخاب این پارامترها، بهینهسازی خصوصیات آیرودینامیکی بال و بهبود محل تشکیل گردابهها است که بهویژه در زوایای حمله بالا مؤثر است. نتایج نشان میدهد که با اعمال لبه حمله سینوسی، در زوایای حمله ۵ تا ۱۵ درجه، نسبت ضریب برآ به ضریب پسا حدود ۲۰ درصد بهبودیافته است که این امر منجر به افزایش برد و کاهش مصرف سوخت میشود. علاوه بر این، بررسیها نشان میدهد که در بال لامبدا با لبه حمله سینوسی، گردابهها از هر فرورفتگی بال تولید میشوند، بر خلاف بالهای با لبه حمله ساده که گردابهها به صورت ناپایداریهایی در نزدیکی لبه فرار و نوک بال به وجود میآیند. این تغییر در ساختار گردابهها ممکن است منجر به افزایش اتصال مجدد جریان و تأخیر در جدایش جریان در زوایای حمله بالا شود.
