تحلیل پایداری هیدرودینامیکی برای جریان عبوری حول یک ایرفویل و پیش بینی نقطه گذار جریان

در این مقاله پایداری هیدرودینامیکی جریان سیال حول یک ایرفویل از طریق حل معادله اور-سامرفلد مورد تحلیل قرار گرفته است. برای حل معادله اور-سامرفلد در یک جریان خاص نیاز به پروفیلهای سرعت جریان و مشتقات آن درون لایه مرزی در راستای عمود بر سطح و در هر مقطع در امتداد جریان می‌باشد. موارد ذکر شده از حل دقیق جریان با استفاده از یک کد عددی TVD انجام می‌شود که معادلات ناویر-استوکس دوبعدی را به روش ضمنی حل می‌کند. پیش از تحلیل پایداری جریان حول یک ایرفول این کار برای جریان بر روی یک صفحه تخت با فرض برقراری لایه مرزی بلازیوس صورت گرفت که از مقایسه نتایج آن با نتایج دیگران می‌توان از درستی حلهای انجام شده اطمینان حاصل کرد. در این تحقیق برای حل معادله اور-سامرفلد از روش تفاضل محدود استفاده شده است. در واقع معادله اور-سامرفلد با کاهش مرتبه به تعدادی معادله دیفرانسیل خطی مرتبه اول تبدیل می‌گردد و سپس با استفاده از گسسته سازی معادلات یاد شده به کمک تقریبهای مشتق، حل آن معادلات دیفرانسیل خطی مرتبه اول تبدیل می‌گردد و سپس با استفاده از گسسته‌سازی معادلات یاد شده به کمک تقریبهای مشتق، حل آن معادلات در ناحیه بین دو مرز جریان به صورت همزمان انجام می‌شود. همچنین با استفاده از روش eN محل دقیق نقطه گذار جریان تعیین شده است. این روش با استفاده از توابع ویژه و مقادیر ویژه بدست آمده از حل معادله اور-سامرفلد، محل دقیق نقطه گذار از رِژیم آرام به به مغشوش را تعیین می‌کند. برای ارزیابی کد eN ، نتایج حاصل از آن برای تعیین گذار جریان حول ایرفویل 0012NACA با نتایج تجربی مقایسه شده است که این مقایسه حاکی از موفقیت این کد در تعیین گذار برای جریان حول ایرفویلها می‌باشد.

کلیدواژه ها:

تحلیل پایداری ، معادله اور ، سامرفلد ، پیش‌بینی گذار ، ایرفویل دوبعدی