تخمین عددی گذار لایه مرزی بال درون میدان جریان ملخ

در این تحقیق جریان حول مقطع بال NACA۲۴۱۵ در رژیم های مختلف و در حضور و عدم حضور ملخ به کمک دینامیک سیالات محاسباتی شبیه سازی گردید. برای پیش بینی محل گذار لایه مرزی، از دو روش بهره گرفته شد: در روش اول از تاریخچه زمانی نوسانات ضریب پسای اصطکاکی در تخمین محل پیدایش و طول ناحیه گذار استفاده گردید. در روش دوم مدل گذار γ-〖Re〗_θ برای شبیه سازی گدار جریان آرام به آشفته بکار رفت. به منظور مقایسه تاثیر پیش بینی گذار، شبیه سازی با یک مدل آشفتگی که جریان را با فرض کاملا آشفته مدل سازی می کند نیز تکرار و نتایج هر دو تحلیل با داده های تجربی مقایسه گردیده اند. بررسی نتایج حاکی از دقت مناسب روش عددی در تخمین پارامترهای آیروینامیکی، با لحاظ نمودن گذار جریان آرام به آشفته است. در حالیکه شبیه سازی کاملا آشفته تا ۷۰% خطا در محاسبه ضریب پسای مقطع دارد، با تخمین گذار این مقدار حداکثر به ۱۰% کاهش می یابد. با حضور ملخ علاوه بر تغییر در الگوی جریان، مشخصه های لایه مرزی در طول دهانه بال تحت تاثیر قرار می گیرد. تغییر در توزیع برآ و مکان آغاز گذار لایه مرزی نتیجه قرارگیری بال در جریان لغزشی ملخ است. جریان لغزشی ملخ، مولفه عمودی سرعت بر روی سطح بال را افزایش داده، گذار جریان آرام به آشفته به تاخیر می افتد. سطح بالایی بال در ناحیه فرووزش مشمول این تاثیر بوده و در مقابل در ناحیه فراوزش جریان، گذار نزدیکتر به لبه حمله رخ می دهد. افزایش دور ملخ باعث تشدید این رویه می گردد.

کلیدواژه ها:

Transition ، Laminar Boundary Layer ، turbulence ، Propeller ، گذار ، لایه مرزی آرام ، آشفتگی ، ملخ