بررسی تجربی و عددی اثر موقعیت یخ زدگی بر ضریب پسا و جریان آشفته اطراف یک ایرفویل

هنگام پرواز هواپیما در ارتفاعات بالا تشکیل یخ بر روی سطح بال یکی از پدیده های متداول است. در تحقیق حاضر اثر موقعیت یخ­زدگی روی سطح یک ایرفویل متقارن (۰۰۱۵ NACA)، بر میدان جریان اطراف آن با استفاده از روش های تجربی و عددی بررسی شده است. بدین منظور یک مدل یخ در مکان­های مختلف بر روی ایرفویل قرار گرفته و میدان جریان دنباله ایرفویل در چهار زاویه حمله مختلف ۱۵، ۱۰، ۵ و ۰ در عدد رینولدز ۱۲۰۰۰۰Re= بررسی شده است. با روش اختلاف مومنتوم، ضریب پسای مدل در حالت­های مختلف با اندازه گیری سیم داغ به دست آمده است. همچنین شبیه سازی­های عددی با استفاده از نرم افزار تجاری Fluent به صورت دو بعدی انجام شده است. نتایج به دست آمده از شبیه­سازی­های عددی و تجربی هم­خوانی خوبی با هم دارند. بررسی نتایج نشان می دهد که تغییر موقعیت یخ زدگی از نوک بال به سمت لبه فرار ایرفویل باعث افزایش ضریب پسا خواهد شد و افزایش زاویه حمله نیز اثر یخ­زدگی را تشدید می کند. مرئی سازی نشان می­دهد که جریان در محل تشکیل یخ از سطح مدل جدا شده و باعث تولید گردابه می شود. این گردابه در پشت یخ باعث ایجاد ناحیه کم فشار می شود. در نتیجه اختلاف فشار ناحیه کم فشار پشت یخ و ناحیه پر فشار جلوی یخ باعث ایجاد پسای اضافه خواهد شد.

کلیدواژه ها:

یخ زدگی ، ضریب پسا ، ایرفویل ، گردابه ، سیم داغ ، مرئی سازی ، شبیه سازی عددی Fluent