بررسی تاثیر شکاف ایرفول NACA ۲۳۰۱۵ بر روی عملکرد آیرودینامیکی آن در زوایای حمله مختلف

امروزه طراحی ایرفویل ها به ویژه در پرنده های بدون سرنشین و هواپیماهای سبک، اهمیت زیادی پیدا کرده است. بهینه سازی عملکرد آیرودینامیکی می تواند تاثیر زیادی در کاهش مصرف سوخت و بهبود پایداری پروازی داشته باشد. در این پژوهش، اثرات هندسی استفاده از شکاف در ایرفویل ناکا - ۲۳۰۱۵ با در نظر گرفتن پارامترهای آیرودینامیکی بررسی شده است. برای این منظور، جریان هوای تراکم پذیر اطراف ایرفویل در نرم افزار انسیس فلوئنت شبیه سازی شده است. هوا با ماخ ۲۵/۰ به ایرفویل برخورد کرده و از مدل آشفتگی کا - امگا برای مدل سازی جریان آشفته استفاده شده است. سپس تاثیر شکل هندسی شکاف در چهار زاویه حمله ۰، ۵، ۱۰، و ۱۵ درجه بر عملکرد آیرودینامیکی ایرفویل بررسی شد. هندسه های مورد بررسی برای شکاف شامل قوس نیم دایره ای، شکاف اریب با زوایای ۲۰، ۲۵، ۳۰، و ۳۵ درجه، شکاف منحنی با زوایای ۲۰، ۲۵، و ۳۰ درجه است. نتایج نشان می دهد با افزایش زاویه حمله، نیروی بالابر در تمامی حالت های شکاف ایرفویل، افزایش می یابد، در حالی که با افزایش زاویه حمله از صفر تا ۵ درجه، ابتدا مقدار نیروی مقاوم کاهشی بوده، و سپس با افزایش زاویه حمله از ۵ درجه به ۱۰ و ۱۵ درجه، مقدار نیروی مقاوم افزایش می یابد. برای ایرفویل با شکاف های هندسی مختلف، بیشترین عملکرد آیرودینامیکی در زاویه حمله ۵ درجه و کمترین عملکرد آیرودینامیکی در زاویه حمله صفر مشاهده شد. در زوایای حمله صفر و ۵ درجه، ایرفویل با شکاف قوس نیمدایره ای و برای زوایای حمله ۱۰ و ۱۵ درجه ایرفویل با شکاف اریب ۳۰ درجه بیشترین عملکرد آیرودینامیکی را دارند.

کلیدواژه ها:

ایرفویل ناکا ۲۳۰۱۵ ، نیروی بالابر ، نیروی مقاوم ، زاویه حمله ، عملکرد آیرودینامیکی