بررسی تجربی اثر زاویه پس گرایی لبه حمله وینگلت بر توزیع فشار یک بال هواپیما

با توجه به گسترش روزافزون حمل و نقل هوایی و نیاز گسترده به کاهش مصرف سوخت و همچنین عدم امکان تغییرات گسترده در پیکربندی هواپیماهای تجاری، نیاز به کنترل جریان با هدف بهبود عملکرد آیرودینامیکی ضروری است. این پژوهش بر کنترل جریان یک بال سه بعدی با هدف افزایش برآ و کاهش پسا متمرکز بوده است. در این مطالعه، تلاش شده تا گردابه های نوک بال با استفاده از وینگلت هایی با زاویه پس گرایی متفاوت کنترل شده تا به تبع آن بهبود عملکرد آیرودینامیکی حاصل گردد. در این پژوهش که به صورت تجربی در تونل باد انجام شده، سرعت جریان آزاد در محدوده ۱۰ تا ۳۰ متربرثانیه و زاویه حمله در محدوده ۶- تا ۲۰ درجه تغییر کرده است. مدل های آزمایش، بال پایه و بال های مجهز به وینلگت هایی با زاویه پس گرایی ۱۰، ۱۵، ۳۰، ۴۵ و ۶۰ بوده است. به منظور مطالعه فیزیک جریان و بررسی عملکرد آیرودینامیکی بال هواپیما، توزیع فشار سطح بال با استفاده از سنسورهای فشار اندازه گیری شده است. به طور کلی نتایج آزمایش های تونل باد نشان از این موضوع داشته که قرارگیری وینگلت ضرایب فشار را به میزان قابل توجهی بهبود می بخشد. هم چنین در سرعت ها و زوایای حمله پایین که جریان بر روی سطح چسبیده، پس گرایی ۱۰ و ۱۵ درجه در وینگلت، بهبود ۲۰ درصدی عملکرد را نشان می دهند. با افزایش سرعت و ایجاد جدایش های موضعی بر روی سطح بال، اثرگذاری پس گرایی وینگلت متوسط شامل ۳۰ و ۴۵ درجه بیش تر شده به نحوی که در بهترین حالت ۳۰ درصد بیشینه ضریب فشار سطح بالای بال را افزایش می دهد.

کلیدواژه ها:

وینگلت ، پس گرایی ، گردابه نوک بال ، آزمایش تونل باد ، سنسور فشار