بهبود عملکرد آیرودینامیکی و آیروآکوستیکی ملخ با برآمدگی های موجی شکل همزمان

یکی از روش های موثر در بهبود عملکرد ملخ استفاده از برآمدگی در پره با الهام از موجودات طبیعی و مبنای کنترل جریان غیر فعال می باشد. در این تحقیق کارایی یک ایده ی ابتکاری، از جنبه ی آیرودینامیکی با تحلیل دینامیک سیالات محاسباتی و از جنبه ی آیروآکوستیکی با آزمایش تجربی مورد بررسی قرار گرفته است. این ایده با ایجاد برآمدگی های همزمان به شکل موج در لبه های حمله و فرار پره، با طول موج 6 میلی متر و دامنه ی برآمدگی 3 درجه در راستای تغییر گام پره از نزدیکی ریشه تا نوک پره مورد مطالعه قرار گرفته است. بررسی بهبود کارایی آیرودینامیکی پیشروی با شبیه سازی عددی به روش قاب مرجع چرخان و بررسی بهبود کارایی آیروآکوستیکی ایستایی با آزمایش تجربی حاصل از کالیبراسیون حس گرهای میکروفون انجام شده است. تحلیل سیالات محاسباتی به روش حجم محدود بر پایه المان محدود و حل معادلات متوسط گیری شده ناویر استوکس با مدل کی.امگا.اس.اس.تی نسبت به آزمایش تجربی مرجع صحت سنجی شده است. با مطالعه ی استقلال نتایج، میدان و شبکه ی محاسباتی مناسبی برای شبیه سازی عددی حاضر تعیین شده است. نتایج، افزایش بازدهی آیروینامیکی 5/7 درصد در نسبت پیشروی معادل با بیشینه ی بازدهی و افزایش 22 درصد در سایر نسبت های پیشروی را نشان می دهد. کاهش شدت صوت بیشینه در بسامد معادل با هارمونیک اصلی، 1/4 درصد در ناحیه ی مجاور صفحه ی روتور و 3/8 درصد در ناحیه ی پشت روتور بهبود عملکرد آیروآکوستیک را نشان می دهد.