بررسی تجربی و عددی جریان ناپایا حول حول یک سیلندر بهمراه چهار صفحه عمود بر آن با درجه آزادی چرخشی

در این تحقیق، رفتار جسمی متشکل از استوانه با چهار صفحه عمود بر آن با درجه آزادی چرخشی تحت جریان هوا هم با روش عددی موسوم به گردابه گسسته و هم با روش آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج عددی و تجربی نشان می دهد که رفتارهای حرکتی دورانی و نوسانی و ترکیبی از آنها رخ می دهد. این نوع رفتارها به مشخصات هندسی از جمله نسبت طول صفحات به شعاع استوانه، زاویه حمله اولیه جسم و سرعت جریان آزاد بستگی دارد. نتایج حاصل از روش تجربی و عددی نشان دهنده آن است که رژیم حرکتی نوسانی در نسبت های طولی کم و سرعت جریان آزاد پایین اتفاق می افتد. و این نوع حرکت به شکل نوسانات با دامنه نامنظم حول زاویه تعادلی 45 درجه می باشد. در رژیم حرکتی نوسانی دیده شده که پس از رها شدن جسم در جریان آزاد، به سبب شتاب گرفتن جریان از روی مدل نیروی گشتاوری زیادی به صفحات وارد شده و تغییرات زاویه ای مدل زیاد می باشد ولی پس از گذشت مدت زمانی دامنه نوسانات حول زاویه تعادلی 45 درجه، کاهش می یابد. وقوع رژیم حرکتی دورانی در نسبت طولی 1 و سرعت جریان آزاد (m/s30) در زوایای حمله اولیه پایین می باشد ولی نتایج تجربی و عددی نشان می دهد، همچنان در زوایای حمله اولیه بالا نزدیک به °45 به سبب کاهش نیروی گشتاوری وارد شده به صفحات، نوع حرکت به صورت نوسانی است. در نسبت طولی 3 و سرعت جریان آزاد (m/s 13) رژیم حرکتی دورانی در تمامی زوایای حمله اولیه دیده می شود. همچنین در نسبت طولی 4 در تمامی زوایای حمله اولیه و سرعت های جریان آزاد مختلف رژیم حرکتی دورانی به سبب افزایش مساحت صفحات قرار گرفته در جریان آزاد بروز می کند.