نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر

نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر

بررسی عملکرد آیرودینامیکی ایرفویل با لبه حمله سینوسی در جریان با اعداد رینولدز پایین

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانشکده مهندسی هوافضا دانشگاه صنعتی امیرکبیر
2 دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی شریف
3 صنعتی امیرکبیر*مهندسی هوافضا
10.22060/mej.2026.25585.7954
چکیده
در پژوهش حاضر، عملکرد آیرودینامیکی یک بال با لبه‌ی حمله‌ی سینوسی در جریان غیرقابل‌تراکم به صورت عددی بررسیشده است. هدف اصلی مطالعه تحلیل اثر موج سینوسی بر رفتار جریان و ضرائب آیرودینامیکی در مقایسه با بال ساده است. شبیه‌سازی‌ها با استفاده از نرم‌افزار تجاری فلوئنت مبتنی بر مدل حجممحدود و مدل آشفتگی SSTk-ω انجام شده است. برای ارزیابی اثرات هندسی، شش پیکربندی مختلف دامنه وطول‌موج‌های 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 لبه حمله 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. 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. 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 لبه حمله، می‌تواند بهبود قابل توجهی در عملکرد آیرودینامیکی بال در رژیم‌های جریان با عدد رینولدز پایین ایجاد کند.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Investigation of the aerodynamic performance of airfoil with sinosoidal leading edge at low Reynolds numbers flow

نویسندگان English

Zahra Shariati 1
Mohammad Taeibi Rahni 2
Mahmoud Mani 3
1 Amirkabir univeristy of technology
2 دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی شریف
3 Amirkabir
چکیده English

در پژوهش حاضر، عملکرد آیرودینامیکی یک بال با لبه‌ی حمله‌ی سینوسی در جریان غیرقابل‌تراکم به صورت عددی بررسیشده است. هدف اصلی مطالعه تحلیل اثر موج سینوسی بر رفتار جریان و ضرائب آیرودینامیکی در مقایسه با بال ساده است. شبیه‌سازی‌ها با استفاده از نرم‌افزار تجاری فلوئنت مبتنی بر مدل حجممحدود و مدل آشفتگی SSTk-ω انجام شده است. برای ارزیابی اثرات هندسی، شش پیکربندی مختلف دامنه وطول‌موج‌های 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 لبه حمله 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. 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. 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 لبه حمله، می‌تواند بهبود قابل توجهی در عملکرد آیرودینامیکی بال در رژیم‌های جریان با عدد رینولدز پایین ایجاد کند.

کلیدواژه‌ها English

Sinoisidal leading edge
separation control
NACA0012 airfoil
low Reynolds number flow

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 24 خرداد 1405