مطالعه تجربی اثر تغییر پلنفرم بال‌های الهام‌ گرفته‌شده از طبیعت بر عملکرد آیرودینامیکی بال
کد مقاله : 1274-AERO2024
نویسندگان
محمدرضا فاتحی1، مصطفی کاظمی2، ساحل علاسوند1، محمود مانی *3، سحر نوری1
1دانشگاه صنعتی امیرکبیر
2دانشگاه صنعتی امیرکبیر، دانشکده مهندسی هوافضا
3دانشگاه امیرکبیر
چکیده مقاله
بررسی پارامترهای هندسی مختلف بال و تلاش برای به‌کارگیری آن‌ها جهت بهبود عملکرد آیرودینامیکی و آیروآکوستیکی بال، دغدغه‌ی همیشگی مهندسین هوافضا بوده است. در بین پارامترهای هندسی مختلف بال، پلنفرم آن موضوع مورد مطالعه این پژوهش بوده‌است. الهام از طبیعت، یکی از راه‌های ساده و در عین حال، نتیجه‌بخش است که منجر به حل بسیاری از مسائل در مهندسی هوافضا می‌شود. در همین راستا در پژوهش حاضر، از پلنفرم بال جغد که نماد پرواز آرام در میان پرندگان است، استفاده شده و به منظور مقایسه عملکرد آیرودینامیکی آن، دو بال دیگر با پلنفرم مستطیلی و بیضوی نیز، انتخاب شده‌اند. مقطع تمامی بال‌ها، ایرفویل NACA0012 می‌باشد. در این پژوهش با استفاده از بالانس سه‌مولفه‌ای، نمودارهای ضرایب آیرودینامیکی هر سه بال در سرعت‌های 12، 16، 20 و 24 متر بر ثانیه، استخراج شده و نتایج آن‌ها با یکدیگر مقایسه شده‌است. نتایج نیرویی بدست آمده نشان می‌دهد که بال جغد، یک درجه، زاویه واماندگی را به تاخیر می‌اندازد و در نتیجه، بیشترین ضریب برآی ماکزیمم (C_(L_max )) را در میان سه بال مورد آزمایش دارد، به طوری که بیشینه مقدار آن در آزمایش‌های انجام شده، 17 درصد نسبت به بال بیضوی و 11 درصد نسبت به بال مستطیلی بیشتر بوده است. بیشتر بودن زاویه واماندگی بال جغد نسبت به دو بال دیگر، عملکرد مثبتی بر کاهش نویز دارد چراکه این نتیجه موجب می‌شود که نویز ناشی از واماندگی که یکی از منابع نویز جریان حول بال است، به تاخیر بیافتد.
کلیدواژه ها
آزمایش تونل باد، پلنفرم بال، بال جغد، آیرودینامیک پرندگان
وضعیت: پذیرفته شده برای ارائه شفاهی