محاسبه عددی بارهای آیرودینامیکی روتور بالگرد با استفاده از روش CFD/BET

نویسندگان

1 دانشگاه علوم پزشکی تهران

2 دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی

3

doi
10.22034/jtae.2023.6.4.2
چکیده

با توجه به پیچیدگی تحلیل پدیده‌های تأثیرگذار بر عملکرد آیرودینامیکی روتور اصلی بالگرد و نحوی شبیه‌سازی حرکت‌های دینامیکی پره نسبت به مرکز دوران، استفاده از روش‌هایی مانند تئوری المان روتور همراه با دینامیک سیالات محاسباتی می‌تواند راه‌حل ساده‌تری و کم‌هزینه‌تری نسبت به شبیه‌سازی فیزیکی روتور بالگرد باشد. مشخصات هندسی روتور بالگرد Bell UH-1 به صورت یک دیسک مجازی در دو حالت روتور تنها و همراه با بدنه در شرایط پروازی ایستا و روبه‌جلو بررسی شد‌ه‌است. برای شبیه‌سازی جریان از معادلات ناپایای تراکم پذیر همراه با مؤلفه‌های آشفتگی استفاده‌شده و برای گسسته سازی آن‌ها از دقت مرتبه دوم بالادست استفاده شده همچنین تأثیرات عملکردی روتور به صورت مؤلفه چشمه در این معادلات لحاظ شد‌ه‌است. در کار حاضر ابتدا روش اشاره با داده‌های تجربی روتور تنها مورد صحت سنجی قرارگرفته و سپس تأثیرات بدنه بر متغیرهای آیرودینامیکی روتور مورد بررسی قرار گرفته‌است. نتایج ارائه شده نشان می‌دهد که بیشترین تأثیر زاویه جانبی دیسک روتور و نصب بدنه بر روی نیروهای عمودی وارد بر روتور به ترتیب در زاویه آزیموث 90 و ربع چهارم رخ خواهد داد. همچنین بدنه بالگرد با توجه به فرضیات انجام شده در کار حاضر تأثیرات زیادی روی عملکرد آیرودینامیکی روتور نداشته است.