دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر 2008-6032 57 11 2026 01 21 Computational Investigation of the Effects of Sinusoidal Leading Edge on the Aerodynamic Performance of a Wing in Incompressible Flow بررسی عددی تاثیرات لبه حمله سینوسی بر عملکرد آیرودینامیکی یک بال در جریان غیرقابل تراکم 1509 1534 6062 10.22060/mej.2026.25585.7954 FA زهرا َشریعتی کوهبنانی دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی امیرکبیر و پژوهشگاه هوافضا (وزارت عتف،) تهران، ایران محمد طیبی رهنی دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران محمود مانی دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران Journal Article 2026 02 24 In this study, the aerodynamic performance of a wing with a sinusoidal leading edge at relatively low Reynolds numbers was numerically investigated. The main objective was to evaluate the influence of leading-edge Protuberances on flow behavior and aerodynamic characteristics. Simulations were performed using software based on the finite volume method and shear stress transport turbulence model. Six different configurations with varying amplitudes and wavelengths of the sinusoidal leading-edge wing were designed and analyzed. Among them, the configuration with the largest amplitude demonstrated superior aerodynamic performance, particularly near and beyond stall condition, and was therefore selected for detailed comparison with the base model. The results show that the sinusoidal leading edge delayed flow separation, improved the stability of vortical flow structures, and shifted stall to higher angles of attack. In addition, the maximum lift coefficient was increased by approximately 10%, compared to the base wing. The findings also indicate a slight reduction in drag coefficient and an improvement in lift-to-drag ratio within specific operating conditions. Analyses of pressure distribution and velocity contours confirmed the formation of organized spanwise flow structures and a more uniform turbulence distribution over the wing surface. Overall, the results suggest that sinusoidal leading-edge geometries can effectively improve aerodynamic performance and flow stability at relatively low Reynolds numbers. <span lang="FA">در پژوهش حاضر، عملکرد آیرودینامیکی یک بال با </span><span lang="AR-SA">لبه‌حمله‌ سینوسی </span><span lang="FA">در جریان </span><span lang="AR-SA">غیرقابل‌تراکم </span><span lang="FA">به صورت عددی بررسی شده است. هدف اصلی مطالعه تحلیل اثر موج سینوسی بر رفتار جریان و ضرائب آیرودینامیکی در مقایسه با بال ساده (پایه) </span><span lang="FA">است. شبیه‌سازی‌ها با استفاده از نرم‌افزار تجاری فلوئنت مبتنی بر مدل حجم محدود و مدل آشفتگی </span><span dir="LTR">SST <em>k</em>-</span><em><span dir="LTR">ω</span></em><span lang="FA"> انجام شده است. برای ارزیابی اثرات هندسی، شش پیکربندی مختلف دامنه و طول‌موج‌های گوناگون طراحی و تحلیل شدند. نتایج اولیه نشان داد یکی از این پیکربندی‌ها (دارای بزرگ‌ترین دامنه) عملکرد آیرودینامیکی بهتری، به ویژه پس از واماندگی، دارد. بنابراین، این مدل به طور تفصیلی‌تر با مدل بال پایه مقایسه شد. یافته‌ها نشان می‌دهد که لبه‌حمله موج‌دار موجب تاخیر در جدایش جریان، بهبود پایداری ساختارهای گردابه‌ای سطح بال و انتقال ناحیه واماندگی به زوایای حمله بالاتر می‌شود. از طرف دیگر، ضریب برآی بیشینه حدود ۱۰ درصد نسبت به بال پایه افزایش می‌یابد. </span><span lang="AR-SA">علاوه بر این، نتایج نشان می‌دهد که استفاده از لبه موج‌دار می‌تواند موجب کاهش جزئی ضریب پسا و بهبود نسبت برآ به پسا در محدوده‌ای از زوایای حمله شود</span><span dir="LTR">.</span> <span lang="FA">تحلیل خطوط همتراز سرعت و توزیع فشار نیز تشکیل جریان‌های عرضی منظم و توزیع یکنواخت‌تر آشفتگی در راستای دهانه بال را تایید می‌کند. نتایج نشان می‌دهد که در مجموع به‌کارگیری موج سینوسی روی لبه‌حمله، می‌تواند بهبود قابل توجهی در عملکرد آیرودینامیکی بال در رژیم‌های جریان با عدد رینولدز پایین ایجاد کند. </span> https://mej.aut.ac.ir/article_6062_09ccf3183d9e90e5ae1f425d5f9b2c00.pdf