بررسی سرعت القائی و حساسیت سنجی نیروی برا در تئوری المان تیغه برای شبیه سازی حرکت بالزن در پرواز ایستا

در این پژوهش ابتدا روش های وارد کردن مستقیم و غیر مستقیم اثرات القایی جریان در تئوری المان تیغه برای بدست آوردن نیروی برآ در فاز پروازی ایستا برای بال حشره ی دروزوفیلا مورد بررسی قرارگرفته است. در ادامه، الگوریتم جدیدی برای اصلاح سرعت القایی بر مبنای تئوری جت رانکین-فرود، ارائه شده است. نتایج روش های پیشین و جدید برای شبیه سازی آیرودینامیکی بال این حشره در پرواز ایستا طی حرکات ترکیبی بالزدن و پیچش بال با نتایج تجربی منتشر شده برای این بال مقایسه شده است. نتایج این مقایسه نشان می دهد که یکی از مدل های بر مبنای روش غیر مستقیم به عنوان نزدیک ترین روش به نتایج آزمایشگاهی بهترین پیش بینی را دارد. با استفاده از این مدل، حساسیت نیروی برآی لحظه ای و متوسط تولیدی بال مدل شده ی این حشره به شش پارامتر ورودی حرکتی بال سنجیده شده است. این پارامترها شامل فرکانس بالزدن، اختلاف فاز زمانی بین زوایای بالزدن و پیچش بال، حداکثر دامنه ی زاویه ی بالزدن و پیچش بال و روند تغییرات زاویه های بالزدن و پیچش بال طی کورس بالزدن می باشند. نتایج نشان می دهد که با افزایش فرکانس و دامنه ی بالزدن نیروی برآ به نحوی فزاینده افزایش پیدا می کند. همچنین مقداری از اختلاف فاز بین دو زاویه بالزدن و پیچش که منجر به حداکثر نیروی برآ شده معرفی می گردد. همچنین نتایج نشان می دهد که با سینوسی شدن روند تغییرات زاویه ی بالزدن با زمان، نیروی برآی تولیدی افزایش پیدا می کند.