رضا افشاری - دانشجوی دکتری مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی امیرکبیر
علیرضا نادری - استادیار، دانشگاه صنعتی مالک اشتر

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.

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