Numerical Investigation on the Effect of Leading-Edge Tubercles on the Laminar Separation Bubble

سال انتشار: 1401
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 116

فایل این مقاله در 14 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JAFM-15-3_012

تاریخ نمایه سازی: 18 فروردین 1401

چکیده مقاله:

The effect of leading-edge tubercles on the aerodynamic performance of E۲۱۶ airfoil is studied by steady ۳D numerical simulations using Transition γ−Reθ turbulance model. The investigation is carried out for the various angles of attack in the pre-stall region at Reynolds number of ۱۰۰,۰۰۰. Various tubercle configurations with different combinations of amplitude ranging from ۲ mm to ۸ mm and wavelength varying from ۱۵.۵mm to ۶۲ mm are studied. The effect of tubercle parameters on the laminar separation bubble (LSB) is extensively studied. Improvement in the coefficient of lift (Cl) is observed for most of the tubercled models and is significant at high angles of attack. But the simultaneous increase in the drag coefficient resulted in a marginal improvement in the coefficient of lift to drag ratio (Cl/Cd) for most of the cases except for A۲W۶۲, which produced a peak value of ۴۶.۹۱ at AOA ۶◦ which is higher than that for the baseline by ۷.۳۷%. Compared to the baseline, the magnitude of suction peak is higher along the trough and lower along the peak. The low amplitude and low wavelength tubercle model exhibited smooth surface pressure coefficient (Cp) distribution without any sign of strong LSB formation. The LSB moves upstream with the increase in amplitude and wavelength. The LSB along the trough is formed ahead of that at peak inducing three-dimensional wavy shaped LSB unlike the straight LSB as in baseline. Two pairs of counter rotating vortices are formed on the airfoil surface between the adjacent peaks at two different chord-wise locations which strongly alter the flow pattern over it.

کلیدواژه ها:

Airfoil ، Laminar separation bubble ، Small scale wind turbine ، Tubercle ، Turbulent flow

نویسندگان

A. Sathyabhama

Department of Mechanical Engineering, National Institute of Technology Karnataka, Mangaluru, Karnataka, India-۵۷۵۰۲۵, India

B. K. Sreejith

Department of Mechanical Engineering, AJ Institute of Engineering and Technology, Mangaluru, Karnataka, India-۵۷۵۰۰۶, India

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Arai, H., Y. Doi, T. Nakashima and H. Mutsuda (۲۰۱۰). ...
  • Bolzon, M. D., R. M. Kelso and M. Arjomandi (۲۰۱۵). ...
  • Bolzon, M. D., R. M. Kelso and M. Arjomandi (۲۰۱۶). ...
  • Bolzon, M. D., R. M. Kelso and M. Arjomandi (۲۰۱۷a). ...
  • Bolzon, M. D., R. M. Kelso and M. Arjomandi (۲۰۱۷b). ...
  • Bushnell, D. M. and K. Moore (۱۹۹۱). Drag reduction in ...
  • Cai, C., Z. Zuo, S. Liu and Y. Wu (۲۰۱۵). ...
  • Cai, C., Z. Zuo, T. Maeda, Y. Kamada, Q. Li, ...
  • Carreira Pedro, H. and M. Kobayashi (۲۰۰۸). Numerical study of ...
  • Chishty, M. A., K. Parvez, S. Ahmed, H. R. Hamdani ...
  • Crivellini, A., V. D’Alessandro, D. Di Benedetto, S. Montelpare and ...
  • Custodio, D. S. (۲۰۰۷). The effect of humpback whale-like protuberances ...
  • de Paula, A. A., J. Meneghini, V. G. Kleine and ...
  • Fagbenro, K., M. Mohamed and D. Wood (۲۰۱۴). Computational modeling ...
  • Favier, J., A. Pinelli and U. Piomelli (۲۰۱۲). Control of ...
  • Filho, G. B., A. L. Da Costa, A. A. de ...
  • Fish, F. E. and J. M. Battle (۱۹۹۵). Hydrodynamic design ...
  • FLUENT (۲۰۱۴). ۱۵.۰. Theory Guide ...
  • Genc, M. S., I. Karasu, H. H. Acikel, M. T. ...
  • Godard, G. and M. Stanislas (۲۰۰۶). Control of a decelerating ...
  • Hansen, K. L. (۲۰۱۲). Effect of leading edge tubercles on ...
  • Hansen, K. L., R. M. Kelso and B. B. Dally ...
  • Hansen, K. L., N. Rostamzadeh, R. M. Kelso and B. ...
  • Hu, H. and Z. Yang (۲۰۰۸). An experimental study of ...
  • Johari, H., C. W. Henoch, D. Custodio and A. Levshin ...
  • Lu, Y., Z. Li, X. Chang, Z. Chuang and J. ...
  • Lyon, C., M. Selig, A. Broeren, C. Lyon, M. Selig ...
  • Menter, F., R. Langtry and S. V lker (۲۰۰۶a). Transition ...
  • Menter, F. R., R. B. Langtry, S. Likki, Y. Suzen, ...
  • Miklosovic, D., M. Murray, L. Howle and F. Fish (۲۰۰۴). ...
  • Miklosovic, D. S., M. M. Murray, and L. E. Howle ...
  • Musial, W. and D. Cromack (۱۹۸۸). Influence of reynolds number ...
  • Ozen, C. and D. Rockwell (۲۰۱۰). Control of vortical structures ...
  • Rahimi, H., W. Medjroubi, B. Stoevesandt and J. Peinke (۲۰۱۴). ...
  • Rostamzadeh, N., K. Hansen, R. Kelso and B. Dally (۲۰۱۴). ...
  • Rostamzadeh, N., R. Kelso, B. Dall and K. Hansen (۲۰۱۳). ...
  • Serson, D. and J. Meneghini (۲۰۱۵). Numerical study of wings ...
  • Serson, D., J. Meneghini and S. Sherwin (۲۰۱۷). Direct numerical ...
  • Shah, H., S. Mathew and C. M. Lim (۲۰۱۵). Numerical ...
  • Sheikholeslami, M. and D. Domiri Ganji (۲۰۱۷). Turbulent heat transfer ...
  • Skillen, A., A. Revell, A. Pinelli, U. Piomelli and J. ...
  • Sreejith, B. and A. Sathyabhama (۲۰۱۸). Numerical study on effect ...
  • Sreejith, B. and A. Sathyabhama (۲۰۲۰). Experimental and numerical study ...
  • Stanway, M. J. (۲۰۰۸). Hydrodynamic effects of leading-edge tubercles on ...
  • Stark, C., W. Shi and M. Atlar (۲۰۲۱). A numerical ...
  • Stein, B. and M. Murray (۲۰۰۵). Stall mechanism analysis of ...
  • Sudhakar, S., N. Karthikeyan and P. Suriyanarayanan (۲۰۱۹). Experimental studies ...
  • Van Nierop, E. A., S. Alben, and M. P. Brenner ...
  • Watts, P. and F. E. Fish (۲۰۰۱). The influence of ...
  • Weber, P. W., L. E. Howle, M. M. Murray and ...
  • Wei, Z., T. New and Y. Cui (۲۰۱۵). An experimental ...
  • Wei, Z., T. H. New and Y. Cui (۲۰۱۸). Aerodynamic ...
  • Wei, Z., J. Toh, I. Ibrahim and Y. Zhang (۲۰۱۹). ...
  • Zhang, M. and A. Frendi (۲۰۱۶). Effect of airfoil leading ...
  • نمایش کامل مراجع