مطالعه ی عددی اثر موقعیت مکانی یخ پشته ای بر روی خصوصیات آیرودینامیکی ایرفویل ناکا 3415

پدیده یخزدگی، 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 ویژهای برخوردار است. در این پژوهش در ابتدا، بهمنظور صحتسنجی نتایج از حل عددی، ایرفویل ناکا 3415 در حالت تمیز و یک نمونه ی یخزده، با داده های معتبر منتشر شده، اعتبارسنجی میگردند. سپس موقعیت مکانی یخ، به عنوان پارامتر مورد بررسی در نظر گرفته شده و و اثر آن بر روی خصوصیات آیرودینامیکی ایرفویل ناکا 3415، مورد بررسی و ارزیابی قرار میگیرد. نتایج نشان میدهد که درحالتکلی ایجاد یخ (پشته ای) سبب کاهش ضریب برآ و افزایش ضریب پسا نسبت به حالت ایرفویل تمیز خواهد شد. با افزایش موقعیت قرارگیری یخ بر روی ایرفویل، میزان ضریب برآ کاهش و ضریب پسا افزایش مییابد. همچنین با افزایش زاویهی حمله، تفاوت بین ضرایب آیرودینامیکی در موقعیتهای مکانی متفاوت، تغییرات بیشتری را از خود نشان میدهد. این اثر همچنین سبب تسریع پدیده ی واماندگی در ایرفویل میشود. به طوری که در موقعیت های مکانی 3 و 4,5 برابر ارتفاع یخ، ضریب پسا افزایش چشمگیر و ضریب برآ سیر نزولی به خود میگیرد. این امر همان پدیدهی واماندگی است که به دلیل تشکیل حباب جدایش در پشت یخ ایجاد میگردد.

کلیدواژه ها:

آیرودینامیک ، حل عددی ، یخ پشته ای ، ناکا 3415 ، ضریب برآ ، ضریب پسا