مطالعه عددی اثرات شکل لبه حمله بال های مثلثی بر رفتار جریان با استفاده از رهیافت شبیه سازی گردابه های بزرگ

تعیین مشخصه ها و رفتار جریان سیال و به دست آوردن ضرایب آیرودینامیکی، جزء مسائل مهم و قابل توجه در بررسی جریان حول اجسام می باشد. در این تحقیق، اثرات شعاع لبه حمله بر رفتار جریان حول بال مثلثی با زاویه پس گرایی 50 درجه در اعداد رینولدز بین 106×50/0 الی 106×5/2 به صورت عددی مطالعه شده است. سه مدل هندسی مختلف شامل مدل دارای لبه حمله تیز و دو مدل دارای لبه حمله نیم دایره با شعاع متفاوت موردبررسی قرارگرفته است. شبیه سازی های عددی با استفاده از رهیافت شبیه سازی گردابه های بزرگ در نرم افزار فلوئنت ویرایش 14 انجام شده و صحت و دقت روش عددی به کار گرفته شده، با استفاده از نتایج تجربی موجود بررسی-شده که مطابقت خوبی را نشان می دهد. تاثیر شعاع لبه حمله روی ضرایب آیرودینامیکی، اندازه و محل گردابه ها موردبررسی قرارگرفته است. با توجه به نتایج به دست آمده، در یک زاویه حمله ثابت، افزایش شعاع لبه حمله بال سبب کاهش ضریب گشتاور پیچشی می شود. همچنین، اندازه و قدرت گردابه اولیه و مقادیر نیروهای برآ و پسا کاهش می یابد. هنگامی که عدد رینولدز بین 106×50/0 تا 106× 97/0 است، ضریب برآ تمایل به افزایش 6 تا 8 درصدی دارد، اما در اعداد رینولدز بزرگ تر، افزایش محسوسی در آن مشاهده نمی شود. همچنین در زاویه حمله 20 و 25 درجه، با افزایش عدد رینولدز، ضریب برآ کاهش محسوسی می یابد. در بال مثلثی دارای لبه حمله تیز، گردابه های قوی تری تشکیل می شود که منجر به ضریب برآی بزرگ تری می گردد. با گردکردن لبه حمله، به سبب تضعیف گردابه های مذکور، ضریب برآ کاهش می یابد.