بررسی عددی عملکرد هواصوتی ملخ پهپاد در پرواز ایستا با عدد رینولدز پایین

در این پژوهش، بررسی رفتار هواصوتی یک ملخ پهپاد در شرایط پرواز ایستا، به صورت عددی انجام شده است. برای حل جریان، معادلات (URANS) در حالت تراکم ناپذیر توسط نرم افزار فلوئنت حل شده است. همچنین جهت مدل سازی جریان آشفته از مدل توربولانسیk-ω SST استفاده گردید. پیش بینی نوفه دوردست با به کارگیری معادله فوکس ویلیامز و هاوکینگز انجام شد. خطوط هم تراز فشار استاتیک نشان دهنده تشکیل مناطق کم فشار گسترده ای روی سطح بالایی پره، به ویژه در نزدیکی لبه حمله نوک پره، بود که نقش مهمی در تولید نیروی رانش و نوفه بارگذاری ایفا می کند. از طرفی بررسی نوسانات فشار روی سطح پره نشان داد که بیشترین مقدار نوسانات در سرتاسر دهانه ملخ، در نواحی نزدیک به لبه حمله پره بوده و با حرکت به سمت لبه فرار، کاهش یافته است. این یافته ها نشان می دهد که منبع اصلی نوفه پهن باند در محدوده لبه حمله قرار دارد و می تواند ناشی از برهم کنش لبه حمله با جریان آشفته پره جلویی باشد. نتایج نوفه دوردست نیز حاکی از آن بود که بیشترین نوفه تونال در فرکانس ۱۰۰ هرتز و هارمونیک های آن مشاهده شده و نوفه تونال در فرکانس های عبور پره مرتبه بالا تقریبا به صورت خطی کاهش یافته است. بررسی الگوی جهت دهی نوفه ملخ نشان داد که در زوایای قطبی صفر و ۱۵ درجه (سمت مکش) و ۱۶۵ و ۱۸۰ درجه (سمت دنباله جریان ملخ)، نوفه تونال در فرکانس عبور پره و هارمونیک های آن قابل رویت نیست. بعلاوه با حرکت به سمت زاویه قطبی ۹۰ درجه، نوفه پهن باند در فرکانس های پایین کاهش یافته و نوفه تونال افزایش یافته است.

کلیدواژه ها:

نوفه آیرودینامیکی ، آیروآکوستیک ، دینامیک سیالات عددی ، ملخ پهپاد