ارزیابی و مقایسه مدل های مختلف تخمین نیروی چرخشی یک بال زن در پرواز ایستا با استفاده از روش المان تیغه

در این پژوهش با استفاده از یک شبیه سازی شبه پایا توسط روش المان تیغه، سه مدل متفاوت نیروی چرخشی در بررسی یک بال الهام گرفته شده از حشره میوه با حرکت ترکیبی بال زدن و پیچش، مورد ارزیابی و مقایسه با نتایج منتشرشده قرار می گیرد. در ادامه این مدل ها با یکدیگر مقایسه شده و مدل با خطای نسبی کمتر معرفی می شود. مدل نیروی چرخشی سنتی که وابسته به سرعت انتقالی بال است، در ابتدا و انتهای نیم کورس ها هیچ نیروی چرخشی در نظر نمی گیرد. مدل های جدید نیروی چرخشی برای پیش بینی دقیق این نیرو، جزء دوم نیروی چرخشی ناشیاز پیچش خالص بال را نیز در نظر می گیرند. در این تحقیق ضرایب نیروی برآ و پسای لحظه ای و متوسط در نظریه المان تیغه، با نتایج تجربی و دینامیک سیالات عددی منتشرشده مقایسه شده است. هم چنین خطای پیش بینی نقطه حداکثر منحنی ضرایب نیروی مدل شده توسط هر کدام از مدل ها نیز مقایسه شده است. بررسی خطای موثر نشان می دهد که یکی از مدل های بر مبنای نتایج دینامیک سیالات عددی که شامل دو جزء نیروی چرخشی مرتبط با نظریه کوتا-جاکوفسکی و نیروی ناشی از پیچش خالص است، نسبت به مدل های دیگر از دقت نسبی بالاتری برخوردار بوده و می تواند در شبیه سازی های شبه پایا مورد توجه قرار گیرد