بررسی عددی اثرات هندسه ی ایرفویل بر ساختارهای جریانی در یک فن زیرصوتی با کمک روش شبیه سازی گردابه های بزرگ

در این مقاله شبیه سازی جریان در گذرگاه بین پره ا ی یک فن زیرصوتی با ایجاد تغییراتی در هندسه ایرفویل پره، در شرایط نزدیک به رخداد استال گردشی، به روش عددی بررسی شده است. الزامات شبیه سازی جریان با هدف آشکارسازی طیف آشفتگی در جریان اطراف پره، بررسی شده است. با توجه به شروع بسیاری از ناپایداری های آیرودینامیکی از لبه حمله پره و تاثیر هندسه این قسمت در شکل گیری نوع و شدت ناپایداری ها، هدف این پژوهش، بررسی اثرات تغییر در شعاع نوک ایرفویل پره ی فن در رخداد پدیده های جریانی با مقیاس های مختلف اعداد موج است. حل عددی میدان جریان به روش های مختلف مدل سازی و شبیه سازی عددی آشفتگی انجام شده و توانمندی روش های گوناگون در آشکارسازی پدیده های جریان مشخص شده است. ایرفویل به کار رفته در هندسه ی پره در پژوهش های پیشین، از سری NACA-۶۵ استاندارد است، که در این پژوهش با %۵۰ تغییر شعاع لبه حمله ، تاثیر هندسه ی پره بر ساختار جریان بررسی شده است. همچنین الزامات شبکه در شبیه سازی عددی به طور ویژه بررسی شده و پیشنهادهایی برای استفاده در فرآیندهای شبیه سازی آیروالاستیسیته ارائه شده است. در کار حاضر، سطح دقت و قابلیت اتکا به نتایج به دست آمده با روش شبیه-سازی گردابه های بزرگ، با بررسی طیف انرژی و تخمین میزان انرژی آشکار شده مورد توجه قرار گرفته است. نتایج نشان دهنده ی اثر گذاری دقت حل و تراکم شبکه به طور خاص بر پدیده های مقیاس کوچک و طیف جریان است. همچنین تغییر در هندسه پره، بر توزیع طیفی انرژی میان پدیده های مقیاس کوچک، اثر قابل توجهی داشته است.

کلیدواژه ها:

Aeroelasticity ، Large Eddy Simulation ، Turbulent ، Stall ، Axial Compressor ، آیروالاستیسیته ، شبیه سازی گردابه های بزرگ ، آشفتگی ، استال ، کمپرسور محوری