مقایسه ضرایب آیرودینامیک بالک مشبک و بالک مسطح : بررسی عددی

در اجسام پرنده که دارای چند مرحله بال و بالک هستند، بالکهای پایدارکننده که در انتها قرار دارند وظیفه پایداری پرنده را در ابتدای پرواز بر عهده دارند. در این نوع پرندهها معمولاً گردابههای ناشی از جریان اطراف بالها و بالکهای کنترلی بالادستی موجب تضعیف عملکرد پایدار کننده میشود. با جایگزینی بالک مسطح بهوسیله بالک مشبک می توان عملکرد را بهبود داد. در این مقاله با استفاده از روش دینامیک سیالات محاسباتی جریان اطراف بالک مسطح ومشبک شبیهسازی شده است. معادلات ناویراستوکس همراه با معادله انرژی و حالت به صورت حجم حل عددی شده است. شبکه بندی میدان جریان به صورت پیوندی صورت گرفته و تمام تحلیلها از دقت مرتبه 2 انجام شده است. تحلیلها برای اعداد ماخ0/6 , 0/7درزوایای حمله 0و2و4و6و8و10و12و14و17 درجه انجام شده است. بالک مسطح دارای نیروی پسای کم و راندمان آیرودینامیکی بالاتری نسبت به بالکهای مشبک است ولی در پرندههایی که دارای چند مرحله بال و بالک هستند بالک های پایدارکننده از نوع مسطح بر اثر فروافکند ) Downwash ( بال های بالادستی اثر عملکردی خود را از دست میدهند.ولی بالکهای مشبکی به علت ماهیت شکلی که دارند اثرپذیری کمتری نسبت به بالکهای مسطح دارند. ابتداضرایب آیرودینامیکی یک بالک پایدار کننده مسطح بدست آمده است. سپس سه طرح مختلف برای بالک مشبک ارائهشده تا مقدار ضریب برای آن نزدیک مدل مسطح باشد و مقدار ضریب پسا نیز تا جای ممکن کوچک باشد. نتایج بدست آمده نشان میدهد بال مسطح در همه شرایط در زوایای کمتری نسبت به بال مشبک دچار واماندگی ) stall ( میگردد. همچنین با مقایسه بالهای مشبک مختلف با بال مسطح میتوان دریافت که نیروی برآ یک بال مشبک با ابعاد کوچکتر نسبت به بالک مسطح تقریبا مساوی میباشد

کلیدواژه ها:

بال مشبک ، بال مسطح ، ضرایب آیرودینامیک ، شبکه پیوندی