مطالعه تجربی اثر زاویه پس گرایی در عملکرد آیرودینامیکی بال زن با بال انعطاف پذیر

اثر زاویه پس گرایی و سرعت جریان بر مشخصه های آیرودینامیکی بال زن با بال انعطاف پذیر در زوایای حمله مختلف با استفاده از آزمون تجربی در تونل باد مادون صوت، در این پژوهش مورد بررسی قرار گرفته است. آزمایش ها در اعداد رینولدز ۴۲۰۰۰ تا ۱۷۰۰۰۰ که محدوده پرواز برای پرندگان طبیعی با ابعاد نزدیک به کبوتر است انجام شده است. مدل آزمون از دو بخش صلب (در ریشه) و انعطاف پذیر (در نوک) تشکیل شده و حرکت نوسانی بال زدن در آن توسط سامانه الکترومکانیکی تامین شده است. نتایج نشان می دهد افزایش سرعت در بسامد های بی بعد شده کم تر از ۲/۰، سبب کاهش نیروی برآی بال شده است. رفتار نمودار ضریب پیشران برحسب سرعت در زوایای حمله صفر تا ۶ درجه کاملا متفاوت از زوایای حمله بیش از ۶ درجه است؛ به طوری که در زاویه حمله ۳ درجه تغییرات بر حسب سرعت کمتر از ۱۰ درصد بوده اما در زاویه حمله ۱۸ درجه ضریب پیشران با افزایش سرعت از ۵ به ۲۰ متر برثانیه، ۵۰ درصد کاهش داشته است. همچنین انعطاف‎پذیری بال سبب شده است تا با افزایش سرعت اختلاف فشار دینامیکی جریان سبب تغییر شکل بال و در نهایت کاهش ضریب برآی بال شود. نیز ساختار جریان از زاویه حمله ۹ درجه به بعد به گونه ای است که توانایی تولید نیروی پیشران نداشته است.

کلیدواژه ها:

پرنده بال زن ، آزمون تجربی ، تونل باد ، بال انعطاف پذیر ، زاویه پس گرایی