مقایسه تحلیل جریان گذرا حول توپ گلف و کره صاف در جریان آرام

توپ های مختلف ورزشی با زبری ها و ناهمواری های روی سطح خود یکی از جالب ترین مسایل در علم آیرودینامیک هستند. در این مقاله به بررسی فشار ، سرعت ، میدان جریان، جدایش و ضریب پسای* جریان گذرا حول یک کره صاف، یک توپ گلف و یک کره زبر پرداخته و تفاوت های جریان حول این سه هندسه در جریان آرام برای عدد رینولدز 118 را بررسی کردیم. برای شبیه سازی جریان از نرم افزار CFX و برای تحلیل جریان از روش SST به دلیل دقت بالا در پیش بینی جدایش استفاده شده است. داده های حاصل از این تحلیل با داده های معتبر منابع مختلف بررسی شده و هماهنگی قابل قبولی مشاهده شد. نتایج حاکی از آن است که هر چند ایجاد زبری روی کره و فرو رفتگی های روی توپ گلف در عداد رینولدز نسبتا بالا باعث افزایش مومنتوم† روی سطح و آشفتگی در لایه مرزی شده و جدایش را به تاخیر می اندازد که در مجموع نیروی پسا کاهش می یابد اما در اعداد رینولدز پایین در جریان لایه ای، محل های جدایش جریان از سطح و ضرایب دراگ هم برای کره های صاف، زبر و هم برای توپ گلف اعداد بسیار نزدیک به یکدیگر به دست آمد؛ با این وجود مشاهد شد که به علت حفره ها و پستی و بلندی در سطح توپ گلف تغییرات فشار و تنش برشی در سطح بطور نوسانی در روی سطح توپ با زاویه تغییر می کرد.

کلیدواژه ها:

جریان گذرا ، جدایش ، ضریب پسا ، کره صاف ، توپ گلف