مطالعه تجربی اثر تغییر پلنفرم بالهای الهام گرفته شده از طبیعت بر عملکرد آیرودینامیکی بال

بررسی پارامترهای هندسی مختلف بال و تلاش برای بهکارگیری آنها جهت بهبود عملکرد آیرودینامیکی و آیروآکوستیکی بال، دغدغه ی همیشگی مهندسین هوافضا بوده است. در بین پارامترهای هندسی مختلف بال، پلنفرم آن موضوع مورد مطالعه این پژوهش بودهاست. الهام از طبیعت، یکی از راه های ساده و در عین حال، نتیجه بخش است که منجر به حل بسیاری از مسائل در مهندسی هوافضا میشود. در همین راستا در پژوهش حاضر، از پلنفرم بال جغد که نماد پرواز آرام در میان پرندگان است، استفاده شده و به منظور مقایسه عملکرد آیرودینامیکی آن، دو بال دیگر با پلنفرم مستطیلی و بیضوی نیز، انتخاب شدهاند. مقطع تمامی بالها، ایرفویل NACA۰۰۱۲ میباشد. در این پژوهش با استفاده از بالانس سه مولفه ای، نمودارهای ضرایب آیرودینامیکی هر سه بال در سرعتهای ۱۲، ۱۶، ۲۰ و ۲۴ متر بر ثانیه، استخراج شده و نتایج آنها با یکدیگر مقایسه شده است. نتایج نیرویی بدست آمده نشان میدهد که بال جغد، یک درجه، زاویه واماندگی را به تاخیر میاندازد و در نتیجه، بیشترین ضریب برآی ماکزیمم ( (C را در میان سه بال مورد آزمایش دارد، به طوری که بیشینه مقدار آن در آزمایشهای انجام شده، ۱۷ درصد نسبت به بال بیضوی و ۱۱ درصد نسبت به بال مستطیلی بیشتر بوده است. بیشتر بودن زاویه واماندگی بال جغد نسبت به دو بال دیگر، عملکرد مثبتی بر کاهش نویز دارد چراکه این نتیجه موجب میشود که نویز ناشی از واماندگی که یکی از منابع نویز جریان حول بال است، به تاخیر بیافتد.

کلیدواژه ها:

آزمایش تونل باد ، پلنفرم بال ، بال جغد ، آیرودینامیک پرندگان.