مطالعه عددی پارامترهای هندسی ریزساختارهای مربعی به منظور کاهش درگ پوسته ای

ساختارهای هندسی مورد مطالعه تاکنون به شکلهای تیغه ای، دندانه ای و غیره و در چیدمانهای پیوسته و منقطع می باشد. چند پارامتر روی شکل هندسی میکروساختارهای پیشنهادی روی سطح وجود دارد که هر یک تاثیر متفاوتی در میزان کاهش درگ دارند. ایده پوشش سطوح با ریزساختارها در هواپیماها نیز استفاده و کاهش درگ در آنها به کاهش درگ در صنایع فراوانی کاربرد دارد و باعث افزایش راندمان در آنها می گردد. نیروی درگ به دو بخش نیروی درگ فشاری ناشی از تغییرات فشار و نیروی درگ پوسته های ناشی از اصطکاک حرکت جریان روی سطح تقسیم می گردد. یکی از روش های کاهش درگ پوسته ای استفاده از اثبات رسیده است. شکل های هندسی مختلف میکروساختارها، ابعاد پوشش های کاهنده درگ بر روی سطوح در معرض جریان می باشد. تحقیق حاضر به بررسی عددی پوشش های دارای ریزساختار با هدف کاهش تحقیقات دیگری در خصوص کاهش درگ برای سرعت های مختلف هواپیماها در رژیم های پروازی مادون صوت و گذرصوت نشان می دهد که میکروساختارهای نامبرده در هر دو رژیم پروازی تا حدود ۱۵٪ کاهش درگ ایجاد می کنند که شکل هندسی و ابعاد میکروساختارها اهمیت زیادی در آن دارد. این موضوع با بررسی اختلاط گردابه های آشفته تولید شده روی سطح با گردابه های سطوح بالاتر قابل توصیف است. روش دیگر برای کاهش درگ پوسته ای استفاده از پوشش های میکروساختار برای افزایش طول درگ پوسته ای می پردازد. به این منظور ریزساختارهای مربعی شکل در داخل یک کانال ایجاد گردیده و سپس در راستای بهبود کاهش درگ مطالعات پارامتریکی به صورت عددی بر روی مشخصات هندسی ریزساختارها انجام گرفته است. این پارامترهای هندسی شامل ارتفاع، پهنا و فاصله بین ریزساختارها می باشد. تحلیل نتایج حاصل از شبیه سازی جریان نشان می دهد که بیشترین کاهش درگ پوسته ای در مسئله حاضر حدود ۱۶.۷٪ گام ۶۰۰ میکرون می باشد.

کلیدواژه ها:

ریزساختار مربعی ، کاهش درگ پوسته ای