بررسی تجربی و عددی اثر موقعیت یخ زدگی بر ضریب پسا و جریان آشفته اطراف یک ایرفویل

هنگام پرواز هواپیما در ارتفاعات بالا تشکیل یخ بر روی سطح بال یکی از پدیده های متداول است. در تحقیق حاضر اثر موقعیت یخ زدگی روی سطح یک ایرفویل متقارن (0015 NACA)، بر میدان جریان اطراف آن با استفاده از روش های تجربی و عددی بررسی شده است. بدین منظور یک مدل یخ در مکان های مختلف بر روی ایرفویل قرار گرفته و میدان جریان دنباله ایرفویل در چهار زاویه حمله مختلف 15، 10، 5 و 0 در عدد رینولدز 120000Re= بررسی شده است. با روش اختلاف مومنتوم، ضریب پسای مدل در حالت های مختلف با اندازه گیری سیم داغ به دست آمده است. همچنین شبیه سازی های عددی با استفاده از نرم افزار تجاری Fluent به صورت دو بعدی انجام شده است. نتایج به دست آمده از شبیه سازی های عددی و تجربی هم خوانی خوبی با هم دارند. بررسی نتایج نشان می دهد که تغییر موقعیت یخ زدگی از نوک بال به سمت لبه فرار ایرفویل باعث افزایش ضریب پسا خواهد شد و افزایش زاویه حمله نیز اثر یخ زدگی را تشدید می کند. مرئی سازی نشان می دهد که جریان در محل تشکیل یخ از سطح مدل جدا شده و باعث تولید گردابه می شود. این گردابه در پشت یخ باعث ایجاد ناحیه کم فشار می شود. در نتیجه اختلاف فشار ناحیه کم فشار پشت یخ و ناحیه پر فشار جلوی یخ باعث ایجاد پسای اضافه خواهد شد.