بکارگیری عملگرهای فعال دمشی پایا و جت مصنوعی ناپایا در کنترل جدایی و واماندگی جریان روی بالواره

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 آیرودینامیک، هوافضا، صنعتی امیرکبیر (پلی تکنیک تهران)، تهران، ایران

2 صنعتی امیرکبیر*مهندسی هوافضا

چکیده

عملگرهای کنترل فعال جریان به شکل دمش پایا و جت مصنوعی برای بهبود شرایط جریان روی بالواره دارای واماندگی استاتیکی مورد استفاده قرار گرفتند. بهینه ‌سازی با استفاده از الگوریتم ژنتیک کوپل شده با شبکه عصبی برای یافتن نقطه بهینه عملکردی این دو نوع عملگر که به صورت مماس بر سطح بر روی بالواره با زاویه حمله 16 درجه و عدد رینولدز جریان بر اساس وتر بال برابر 60،000 قرار داده شده‌اند، صورت داده شد. مکان جایگذاری عملگر، عرض/ قطر دهانه خروجی عملگر، انرژی تزریقی به میدان جریان بوسیله عملگر و نیز فرکانس تحریک آن به عنوان متغیرهای اصلی بهینه‌سازی در نظر گرفته شدند. نتایج بدست آمده بهبود چشگمیری را در مقادیر مربوط به ضرایب برآ ، پسا و کارایی بالواره با بهره‌گیری از هر دو عملگر کنترل کننده جریان نشان می‌داد. این بهبود با کاهش چشمگیر و حتی حذف کل ناحیه جدایی شکل گرفته روی بالواره همراه بود و پسای فشاری را بطور چشمگیری کاهش داده و افزایش ضریب برآ و کارایی کلی بالواره را در پی داشت. از سویی دیگر دیده شد که تحریک ناپایا میدان جریان با استفاده از جت مصنوعی ضمن کاهش مقدار مومنتوم تزریقی، بهبود بیشتری را در ضرایب آیرودینامیکی کارایی و پسای بالواره به همراه دارد. همچنین خصوصیات میدان با حضور این دو عملگر فعال جریان بررسی و با حالت بدون کنترل مقایسه شد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Implementing Continuous Blowing and Synthetic Jet to Control the Flow Separation over the Fully Stalled Airfoil

نویسندگان [English]

  • Djavad Kamari 1
  • Mehran Tadjfar 2
1 Aerospace Engineering, Amirkabir University of Technology (Tehran Polytechnic), Tehran, Iran
2 Amirkabir
چکیده [English]

The continuous blowing and the synthetic jet actuators were used to investigate their effects on fully stalled airfoil as active flow control methods. An opening with tangent to boundary layer (TBL) configuration was installed over the suction surface of airfoil of Selig-Donovan (SD7003) airfoil at angle of attack of 16° and Reynolds number based on chord length of 60,000. An optimization using the coupling of genetic algorithm, artificial neural network and CFD was carried out to look for the optimum operation design point. The inserting location, the opening diameter, the velocity amplitude and the frequency were considered as design variables. The results indicated a significant improvement in aerodynamic characteristics of the performance, the lift and the drag coefficients. Using the unsteady actuation showed better improvement with respect to steady one while represented a notable reduction in applying of momentum coefficient. The flow field characteristics of both conditions were illustrated and compared together. Also, the friction coefficient of synthetic jet actuator had lower value amount increment with respect to continuous blowing actuator. Therefore, it showed a higher performance improvement in comparison with the continuous one.

کلیدواژه‌ها [English]

  • optimization
  • Active flow control
  • Synthetic Jet
  • Constant Blowing
  • genetic algorithm