اثرات شکل های هندسی مختلف نوک پره اصلی بالگرد بر ضرایب آیرودینامیکی روتور در پرواز ایستا

در این مقاله، اثرات شکل های هندسی مختلف نوک پره روتور اصلی بالگرد در پرواز ایستا، از دیدگاه آیرودینامیکی مورد بررسی و تحلیل قرار می گیرند. برای این منظور به موضوع ضرایب آیرودینامیکی و دنباله های گردابی ناشی از نوک پره های روتور پرداخته می شود. فرآیند شبیه سازی عددی با نرم افزار فلوئنت و به روش حجم محدود ضمنی انجام شده است. شبکه های مورد استفاده به صورت باسازمان می باشند. اعتبارسنجی با نتایج تجربی کارادونا و تانگ انجام شده است. در این تحقیق از دستگاه مرجع چرخان استفاده شده و جریان آشفته، تراکم پذیر و لزج می باشد. باتوجه به نوع خاص جریان برای انتخاب مدل آشفتگی در نرم افزار فلوئنت، نتایج مدل های مختلف RANS برای یک روتور معروف با یکدیگر مقایسه و درنهایت مدل k-ε استاندارد برای شبیه سازی روی روتورهای مورد نظر انتخاب شده است. برای حل عددی معادلات حاکم بر جریان از روش بالادست Roe و با سه دقت مرتبه اول، دوم و MUSCL مرتبه سوم استفاده شده و بعد از مقایسه نتایج، دقت مرتبه دوم درنظر گرفته شده است. سپس سیزده مدل روتور با شکل ها هندسی مختلف نوک پره ارائه شده و نتایج مدل ها با یکدیگر مقایسه شده اند. این بررسی ها نشان می دهد که اگر افزایش ضریب پیشران مهم باشد، ضریب پیشران پره های BERP IV و Blue edge نسبت به پره مستطیلی حدود ۵ الی ۱۲ درصد افزایش و اگر کاهش ضریب گشتاور مورد توجه باشد، ضریب گشتاور پره های MIL-۱۷ و سیکورسکی RH نسبت به پره مستطیلی حدود۹ الی ۱۱ درصد کاهش یافته است.

کلیدواژه ها:

هندسه نوک پره روتور اصلی بالگرد ، ضرایب آیرودینامیکی ، دنباله گردابی ، مدل آشفتگی ، شبیه سازی عددی