بررسی آیرودینامیکی و بهینه سازی پارامترهای هندسی و نوسانی بالواره ها در حرکت فراز و فرود با روش پاسخ سطح

در این تحقیق حرکت فراز و فرود بالواره توسط یک روش عددی بر مبنای حجم محدود در رینولدزهای مختلف شبیه سازی و تاثیر ضخامت، فرکانس کاهیده و دامنه نوسان بر ضرایب آیرودینامیکی بررسی شده است. در روند عددی مذکور، از الگوریتم سیمپلسی، حل کننده ضمنی، اسکیم های مرتبه بالا و تکنیک شبکه های دینامیکی استفاده گردیده و جریان لزج، آرام، غیر قابل تراکم و ناپایا فرض شده است. شبیه سازی در سه عدد رینولدز 1000، 11000 و 50000 که به ترتیب مطابق با رژیم پروازی حشراتی مانند پروانه، پرنده کوچک مرغ مگس خوار و کبوتر است و در دو فرکانس کاهیده و سه دامنه نوسان انجام شده است. مقایسه نتایج این شبیه سازی با داده های منتشر شده، صحت تحقیق را تایید می نماید. توزیع فشار و گردابه های منتشره در اطراف بالواره نشان می دهند که تغییر ضخامت منجر به تاخیر در جدایش گردابه ها می شود و متوسط زمانی ضریب رانش تغییر پیدا می کند. نتایج این تحقیق نشان می دهد که دامنه نوسان و فرکانس کاهیده دو پارامتر مهم می باشد اما فرکانس کاهیده نقش موثرتری از دامنه نوسان دارد. همچنین روش پاسخ سطح تقویت شده و برای بهینه سازی بالواره نوسانی استفاده گردیده است. نتایج حاصله نشان می دهد که بالواره با ضخامت 29/0، فرکانس 08/3 و دامنه نوسان بی بعد 5/0 بشترین نیروی رانش را ایجاد می کنند.