بررسی عددی اثرات تغییرات هندسه بر مشخصات آیرودینامیکی و پایداری استاتیکی بال شناور اثرسطحی

نوع مقاله: مقاله مستقل

نویسندگان

1 هیئت علمی دانشگاه تهران

2 دانشجوی کارشناسی ارشد دانشگاه تهران

3 هیوت علمی دانشگاه تهران

چکیده

پرنده‌های اثر سطحی وسیله‌ای مناسب در صنایع نظامی و حمل‌ و نقل‌های دریایی می‌باشند که با مشخصات آیرودینامیکی بالا و سرعت مناسب حرکت می‌کنند. استفاده از شبیه‌سازی عددی موجب کاهش هزینه و زمان برای بررسی مشخصات آیرودینامیکی بال می‌گردد که دقت قابل قبولی به نسبت داده‌های تجربی دارا می‌باشند.
در این مقاله جهت ارزش‌گزاری شبیه‌سازی از نتایج حاصل از آزمایش تجربی بر روی بال ناکا٦٤۰٩ استفاده شده و بهترین مدل آشفتگی با تعداد المان شبکه مناسب انتخاب گردیده‌است. همچنین تاثیر اثر زمین و زاویه حمله را بر پارامترهای مهم آیرودینامیکی تعیین گردید و با بررسی تاثیر زمین متحرک و ثابت بر مشخصات آیرودینامیکی بال اثر سطحی، پایداری استاتیکی محاسبه گردید. در نهایت با تغییر مشخصات هندسی بال نظیر زاویه پیچش، زاویه هفتی، زاویه پسگرایی و نسبت باریک‌شوندگی تاثیر این عوامل مورد بررسی قرار گرفته‌است. نتیجه‌گیری شد که از پسگرایی جهت پایداری استفاده نشود و همچنین زاویه پیچش مثبت موجب کاهش پسا و به تاخیر انداختن واماندگی می‌گردد و نسبت باریک‌شوندگی با افزایش مشخصه آیرودینامیکی در وضعیت تریلینگ مناسب‌تر خواهدبود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Raymond AE (1921) Ground influence on airfoils. NACA Tec.

[2] Reid EG (1927) A full scale investigation of ground effect, NACA Tec. Report 265.

[3] Ranzenbach R, Barlow JB (1996) Cambered airfoil in ground effect, An experimental and computational study. Society of Automotive Paper.

[4] Djavareshkian MH, Esmaeli A, Parsani A (2011) Aerodynamics of smart flap underground effect. Ferdowsi Mashhad Univ., Aerospace Science and Technology.

[5] Yang W, Ying C, Yang Z (2010) Aerodynamic study of WIG craft near curved ground. 9th Int. Conference on Hydrodynamics, Shanghai, China.

[6] Ahmed MR, Sharma SD (2005) An investigation on the aerodynamics of a symmetrical airfoil in ground effect, Ex. Thermal and Fluid Science 29: 633–647.

[7] Jung KH, Chun HH, Kim HJ (2008) Experimental investigation of wing-in-ground effect with a NACA6409 section. J Mar Sci Technol, 13(4): 317–327.

[8] Park K, Hong CH, Kim KS, Lee J (2009) Effect of endplate shape on performance and stability of Wings-in Ground (WIG) craft. J of Aerospace and Mechanical Engineering 2: 114–120.

[9] Chun HH, Chang CH (2002) Longitudinal stability and dynamic motion of a small passenger WIG craft. Ocean Eng 29: 1145–1162.

[10] Yang W, Yang Z, Ying C (2010) Effects of design parameters on longitudinal static stability for WIG craft. Int J Aerodynamics 1(1): 97–112.

[11] Park K, Kim BS, Lee J, Kim KS (2009) Aerodynamics and optimization of airfoil under ground effect. World Academy of Science, Engineering and Technology 52.

[12] Moon YJ, Oh HJ, Seo JH (2005) Aerodynamic investigation of three-dimensional wings in ground effect for aero-levitation electric vehicle. NACA Aerospace Science and Technology 9(6): 485–494.

[13] Firooz A, Gadami M (2006)Turbulence flow for NACA 4412 in unbounded flow and ground effect with different turbulence models and two ground conditions: fixed and moving ground conditions. University of Gottingen, Int. Conference on Boundary and Interior Layers.

[14] Staufenbiel RW,Schlichtingt UJ (1988) Stability of airplanes in ground effect, American Institute of Aeronautics and Astronautics.