مطالعهی عددی اثر پارامترهای هندسی یخ شاخی شکل بر روی خصوصیات آیرودینامیکی ایرفویل ناکا 3415

پدیده یخ زدگی، یکی از عوامل خطرناک و تاثیرگذار بر عملکرد اجسام پرنده، بخصوص هواپیماهای مسافربری و نظامی است. ازجمله خطرات ایجاد این پدیده بر روی سطوح آیرودینامیکی جسم پرنده به ویژه هواپیماها، میتوان به افزایش نیروی پسا، کاهش نیروی برآ، کاهش مانور پذیری، کاهش سرعت واماندگی و عدم توانایی خلبان در کنترل هواپیما اشاره نمود. ایجاد پدیده یخزدگی بر روی سطوح دهانه ورودی هوای موتور سبب تغییر دبی هوای ورودی و کاهش کارایی موتور خواهد شد. همچنین در صورت ایجاد جدایش قطعات یخ از سطح آیرودینامیکی و ورود آن به موتور، سبب ایجاد اختلال در کارایی آن و بروز خسارات شدیدی در این زمینه خواهد شد. باوجود مطالعات گسترده در این زمینه، مطالعه بر روی این پدیده همچنان از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این پژوهش در ابتدا، بهمنظور صحتسنجی نتایج از حل عددی، ایرفویل ناکا 3415 در حالت تمیز و یک نمونه ی یخ زده، با داده های معتبر منتشر شده، اعتبارسنجی میگردند. سپس خصوصیات هندسی یخ شاخی شکل، پارامتریزه شده و اثر هر یک بر روی خصوصیات آیرودینامیکی ایرفویل ناکا 3415، مورد بررسی و ارزیابی قرار می گیرد. نتایج نشان میدهد که درحالتکلی ایجاد یخ (شاخی شکل) سبب کاهش ضریب برآ و افزایش ضریب پسا نسبت به حالت ایرفویل تمیز خواهد شد. با افزایش ارتفاع یخ، میزان ضریب برآ کاهش مییابد. این در حالی است که با افزایش ارتفاع یخ، ضریب پسا نرخ افزایشی به خود میگیرد. ضخامت یخ تغییرات اندکی بر روی ضریب برآ خواهد داشت. این درحالی است این تغییرات، رفتار مشخصی را از خود نشان نمیدهند. با افزایش ضخامت یخ، ضریب پسا در ابتدا نرخ افزایشی اندک و سپس نرخ کاهشی به خود میگیرد. همچنین ضریب برآ نرخ تغییرات اندک و کاهشی را با افزایش شعاع راس یخ، دارا میباشد. این درحالی است که با افزایش شعاع راس یخ، ضریب پسا افزایش مییابد.

کلیدواژه ها:

آیرودینامیک ، حل عددی ، یخ شاخی شکل ، ضریب برآ ، ضریب پسا