ارائه روش جهت تعمیم نتایج تجربی مدل مقیاس در تونل باد به مقیاس واقعی با استفاده از شبیه‌سازی عددی
کد مقاله : 1246-AERO2024
نویسندگان
امید مهدوی کشاور1، رسول عسکری *2
1دانشگاه تربیت مدرس
2عضو هیئت علمی دانشگاه تهران
چکیده مقاله
بررسی و مطالعه اثرات مقیاس بر تست‌های پروازی وسیله‌های آیرودینامیکی به منظور تعمیم و بسط دادن آن به مقیاس واقعی، با توجه به تاثیر مستقیم بر عملکرد سیستم پروازی، موضوعی بسیار با اهمیت است. هدف پروژه حاضر مطالعه و شبیه‌سازی عددی مدل‌ مقیاس شده در مقیاس مختلف و استخراج اثرات مقیاس بر عملکرد آیرودینامیکی است. با هدف سادگی و تمرکز بر سهولت در ارائه روش در این پژوهش، وسیله آیرودینامیکی ایرفویل NACA 0012 در نظر گرفته شده است. از نرم افزار تجاری Ansys Fluent 2019 R3 به منظور شبیه‌سازی‌های CFD بررسی و مطالعه اثرات مقیاس بر عملکرد آیرودینامیکی، استفاده شده است. سناریوهای مختلف مقیاس (16 سناریو) اعم از اعداد رینولدز، ماخ و زوایای حمله مختلف در فرآیند شبیه‌سازی عددی ایرفویل اعمال و در نظر گرفته شده است. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد که در زاویه حمله 10 درجه، افزایش 2 برابری طول ایرفویل (رشد رینولدز از 3 تا 6 میلیون) منجر به کاهش 92/7 درصدی در ضریب پسا، افزایش 25/1 درصدی در ضریب برآ و کاهش 30/18 درصدی در ضریب ممان پیچشی می‌شود. نصف شدن طول ایرفویل در زاویه حمله 15 درجه، افزایش 29/16، کاهش 49/3 و افزایش 22/9 درصدی مقادیر ضرایب پسا، برآ و ممان پیچشی را به دنبال دارد. مهمترین دستاورد پژوهش حاضر معرفی و ارائه روابط و کورولیشن‌هایی برای پارامترهای عملکردی آیرودینامیکی شامل ضریب درگ، ضرب لیفت و ضریب ممان پیچشی برای هر یک از سناریوهای مورد شبیه‌سازی با توجه به نتایج مطالعات و شبیه‌سازی‌های سناریوهای مقیاس است.
کلیدواژه ها
مقیاس هندسی - تونل باد -عملکرد آیرودینامیکی - شبیه‌سازی عددی – تست پروازی
وضعیت: پذیرفته شده برای ارائه شفاهی