مطالعه تجربی و عددی اثرات تجمیع یخ بازگشتی بر روی عملکرد آیرودینامیکی ایرفویل NACA23012

در این مقاله، اثرات آیرودینامیکی تجمیع یخ بازگشتی بر روی ایرفویل NACA 23012 بصورت عددی و تجربی مورد بررسی قرار گرفته است. در این راستا، آزمایشات در عدد رینولدز Re=0.6×〖10〗^6 در محدوده زوایای حمله 0 تا 20 درجه، بر روی ایرفویل یخ زده بازگشتی، انجام شد و سپس نتایج آن با نتایج حاصل از ایرفویل بدون یخ مورد مقایسه قرار گرفت. به طور کلی با مطالعه رفتار الگوی جریان و ضرایب آیرودینامیکی برای ایرفویل یخ زده و مقایسه نتایج آن ها با ایرفویل بدون یخ مشخص شد که یخ زدگی به دو صورت بر روی عملکرد آیرودینامیکی ایرفویل تاثیر می گذارد. در حالت اول که در زوایای حمله پایین و تا قبل از شروع حالت واماندگی ایرفویل اتفاق می افتد، تاثیر یخ زدگی موضعی است. در این حالت، تشکیل یخ بر روی ایرفویل، باعث شکل-گیری یک حباب جدایش جریان پشت توده یخ، در سطح بالایی ایرفویل می گردد. با شبیه سازی میدان جریان به صورت عددی، حباب جدایش تشکیل شده در پشت یخ، مشاهده شد. اما تاثیر اصلی پدیده یخ زدگی، به حالت دوم مربوط می شود که در زوایای حمله نزدیک به واماندگی و بعد از آن اتفاق می افتد. در این حالت، الگوی جریان اطرف ایرفویل و همچنین ضرایب آیرودینامیکی به صورت اساسی و قابل توجه تغییر می کند. بعلاوه، آشکار شد که یخ بازگشتی باعث می شود زاویه واماندگی 2 درجه و ضریب برآی بیشینه حدود 8 درصد کاهش یابد.