طراحی و ساخت ریز ایرفویل هوشمند با استفاده از تغییر شکل سطحی و بررسی تجربی خواص آیرودینامیکی

نویسندگان

1 دانشگاه ایلام

doi
10.22034/jtae.2024.8.1.2
چکیده

در این مقاله، به مسئله سازه‌های تغییر شکل پذیر در راستای تغییر انحنای یک ایرفویل متقارن به‌صورت هوشمند و همچنین بررسی نیروهای آیرودینامیکی درون تونل باد در ابعاد مینیاتوری به‌صورت تجربی پرداخته شد‌ه‌است. نوآوری و مسئله موردنظر در این مقاله، بررسی اثر تغییر شکل سطحی در یک ریز ایرفویل در یک تونل باد مینیاتوری با قابلیت سنجش کل نیروی برآ و درگ به‌صورت هوشمند و همچنین قابلیت تصمیم‌گیری جهت میزان انحنا می‌باشد. در این مطالعه، چگونگی سنجش میزان برآ موجود و ایجاد تغییر شکل به‌وسیله میزان انحنا، توانایی ثابت نگه‌داشتن نیروی برآ حتی در شرایط واماندگی یک ایرفویل ساده بررسی ‌‌شده‌است. به‌منظور صحت‌سنجی تونل، یک صفحه تخت و همچنین یک ایرفویل ساده در محفظه آزمون تونل باد مینیاتوری مورد بررسی قرار گرفته است و نتایج تجربی با نتایج موجود با خطای کمتر از 10 درصد گزارش ‌‌شده‌است. نمونه ایرفویل‌های انتخابی ریز ایرفویل‌ها، ساده (غیر مورفینگ) و نمونه دیگر به‌صورت هوشمند (مورفینگ) می‌باشد. جنس سازه انتخابی برای هر دو نمونه ریز ایرفویل‌ها، چوب بالسا بوده و برای پوسته از روکش حرارتی استفاده ‌‌شده‌است. در طراحی ریز ایرفویل هوشمند، سازه به دو بخش قسمت ثابت (بخش ابتدایی سازه) و قسمت متحرک (بخش انتهایی سازه) تقسیم می‌شود که جنس هر دو بخش از چوب بالسا بوده و روکش حرارتی به‌عنوان پوسته انتخاب گردیده است. عملکرد ریز ایرفویل هوشمند از طریق فرمانی می‌باشد که میکروکنترلر باتوجه به حسگرهای کرنش‌سنج و فشارسنج به موتور الکتریکی سرو جهت حرکت ‌بخش متحرک صادر می‌کند. بااستفاده از حسگرها و مدارات الکتریکی، امکان تغییر در انحنای ایرفویل به کمک موتور سرو جهت تغییر در میزان برآ به وجود آمده است و میزان برآ را می‌توان بر روی مقدار موردنظر (در این مقاله 16 گرم) ثابت نگه داشت.