بررسی عددی و تجربی روش برآمدگی های موجی شکل همزمان در بهبود عملکرد آیرودینامیکی ملخ

بهبود عملکرد ملخ به عنوان یکی از اجزاء اصلی پیشران پرنده ها همواره در حال توسعه قرار دارد. در این میان استفاده از راهکاری با قابلیت استفاده در گستره ی بالایی از انواع ملخ و با امکان حفظ پارامترهای طراحی اولیه مفید است. در این تحقیق بررسی روش بهبود بازدهی لبه های موجی شکل همزمان با ایده ی اولیه ی الهام از طبیعت و مبنای ایجاد تغییر گام ذاتی در طول پره ی ملخ چوبی با قطر ۷/۴۵ سانتی متر مبتنی بر روش های عددی و تجربی انجام شده است. در روش عددی از راهکار شبیه سازی قاب مرجع چرخان و حل معادلات ناویر-استوکس تراکم پذیر پایا با محاسبه ی عبارات تنش در معادله ی مومنتوم از روش میانگین عدد رینولدز و روابط K-ω-SST استفاده شده است. این تحلیل ضمن بررسی استقلال نتایج از ابعاد و تعداد المان محاسباتی میدان های با قاب مرجع چرخان و ثابت اطراف ملخ نسبت به نتایج، دقت مناسبی در تخمین ضرائب عملکردی در مقایسه با آزمایش تجربی داشته است. آزمایش تجربی در تونل باد زیر صوت مرکز تحقیقات آیرودینامیک قدر با نسبت سطح ملخ به مقطع آزمون ۲/۰ برای محدوده ای از نسبت پیشروی عملکردی ملخ انجام شد. داده برداری ضریب گشتاور و تراست با استفاده از بالانس متصل به موتور براشلس نسبت به تغییرات سرعت چرخش و سرعت جریان در تونل باد انجام شده است. نتایج افزایش بازدهی ملخ با مقادیر طول موج ۱۰ میلی متر و دامنه ی ۵ درجه در مقایسه با ملخ اولیه معادل ۵/۵ درصد در نسبت پیشروی مطابق با محدوده ی پروازی را نشان داد.

کلیدواژه ها:

بهبود عملکرد ملخ ، برآمدگی های موجی شکل همزمان ، دینامیک سیالات محاسباتی ، آیرودینامیک تجربی