بررسی تجربی اثر زاویه لکس بر جریان گردابه‌ای روی بال الماسی با مقطع ایرفویل شکل به‌وسیله جریان سنج سیم‌داغ و کاوشگر پنج‌حفره

نوع مقاله : مقاله مستقل

نویسندگان

1 کارشناس ارشد، مجتمع دانشگاهی مکانیک, دانشگاه صنعتی مالک اشتر

2 استاد، مجتمع دانشگاهی مکانیک ، دانشگاه صنعتی مالک اشتر

چکیده

در این پژوهش به بررسی اثر زاویه لکس بر الگوی جریان روی بال الماسی شکل به‌وسیله جریان‌سنج سیم‌داغ و کاوشگر پنج‌حفره پرداخته شده-است. ضریب فشار در دو مقطع روی بال و در سه زاویه‌حمله 5، 10 و 20 درجه توسط کاوشگر پنج‌حفره و شدت اغتشاشات در سه مقطع و زاویه‌حمله 10 درجه توسط جریان‌سنج سیم‌داغ بررسی شده‌است. ازمایشات در تونل باد مدار بسته دانشگاه صنعتی مالک‌اشتر با کیفیت جریان خوب و در سرعت 5/12 متر بر ثانیه معادل عدد رینولدز 192500 انجام شده‌است. در یک زاویه‌حمله ثابت با حرکت به‌سمت پایین‌دست جریان، قطر هسته گردابه تشکیل شده ناشی از لبه‌حمله بال و گردابه لکس افزایش یافته که منجر به افزایش مکش فشار روی بال شده‌است. بالا رفتن قدرت مکش در مرکز هسته گردابه لکس و گردابه لبه‌حمله منجر به‌ نزدیک‌تر شدن این دو گردابه بهم‌دیگر شده‌است. بزرگ‌تر شدن هسته گردابه، بالارفتن شدت اغتشاشات آن را در پی داشته که قدرت این اغتشاشات با حرکت به‌سمت پایین‌دست جریان افزایش یافته‌است. تحلیل فرکانسی در نزدیکی مرکز گردابه لبه‌حمله و گردابه لکس نشان داد که در یک مقطع ثابت روی بال، افزایش اغتشاشات گردابه موجب افزایش دامنه طیف نوسانی شده‌است که نتیجه افزایش قدرت گردابه بوده‌است. علاوه بر این، مقدار بیشینه طیف نوسانی در نزدیکی گردابه لکس 16 درجه، با افزایش زاویه حمله افزایش پیدا کرده‌است.

کلیدواژه‌ها


[1] Lu Sh, Huang J, Song L, Yi M (2020) A study on zoning coating method of absorbing materials for stealth aircraft. Journal Pre-proof (19):114-131.
[2] Sohn M, Jung J, Lee J (2019) Stealth aircraft technology and future air warfare. Journal of the KIMST 22(1): 81-92.
[3] Adamson A, Snyder M (2017) The challenges of fifth generation transformation. The RUSI Journal 162(4): 1-7.
[4] Sahin B, Tasci M, Karasu I, Akilli H (2017) Flow structures in end-view plane of slender delta wing. Experimental Fluid Mechanics 143: 2-11.
[5] Çeli A, Yavuz M (2016) Effect of edge modifications on flow structure of low swept delta wing. AIAA JOURNAL 54(5): 1789-1798.
[6] Giuni M, Green R (2013) Vortex formation on squared and rounded tip. Aerospace Science and Technology 29(1): 191-199.
[7] Shen L, Wen Ch (2018) Oscillations of leading-edge vortex breakdown locations over a delta wing. AIAA JOURNAL 56(6).
[8] Ekaterinaris J, Schifft L (1994) Numerical simulation of incidence and sweep effects on delta wing vortex breakdown. JOURNAL OF AIRCRAFT 31(1): 1043-1049.
]9[ غفوری­ورزنه م، دهقان­منشادی م، یوسفی­فر ف، بزاززاده م (1394) بررسی تجربی تأثیر عدد رینولدز بر روی ساختار جریان پشت بال دلتا با مقطع ایرفویل شکل. یافته­های نوین در صنعت هوافضا، تابستان 1394.
[10] Yaniktepe B, Rockwell D (2005) Flow structure on diamond and lambda planforms trailing-edge region. AIAA JOURNAL 43(7): 1490-1500.
[11] Pfnür S, Oppelt S, Breitsamter Ch (2019) Yaw control efficiency analysis for a diamond wing configuration with outboard split flaps. CEAS Aeronautical Journal 10: 645-663.
[12] Karasu I, Sahin B, Tasci M (2019) Effect of yaw angles on aerodynamics of a slender delta wing. Journal of Aerospace Engineering 32(5).
[13] Hitzel S, Boelens O, Rooij M (2016) Vortex development on the AVT-183 diamond wing configuration – numerical and experimental findings. Aerospace Science and Technology 57: 90-102.
]14[ دهقان­منشادی م، هاشمی م، ایل­بیگی م (1398) بررسی اثر تغییر زاویه­حمله بر ساختار جریان بال الماسی شکل با لبه­حمله تیز و مجهز به لکس با آشکارسازی جریان. مجله علمی پژوهشی مکانیک سازه­ها و شاره­ها دوره 9، شماره 6: 265-275.
[15] Kwiek A, Figat M (2016) LEX and wing tip plates
interaction on the Rocket Plane in tailless configuration. The Aeronautical Journal 120(1224): 255-270.
[16] Nikolic V (2006) Planform effects on wing-movable tip strake aerodynamic performance. American Institute of Aeronautics and Astronautics 27(7705).
[17] Sohn M (2010) Effect of apex strake incidence-angle on the vortex development and interaction of a double-delta wing. Experiments in Fluids 48: 565-575.
]18[ شرفی ا، رمضانی­زاده م، احمد­خواه ا (1395) مطالعه عددی اثرات موقعیت­های طولی و عمودی کانارد بر توزیع فشار و ضرایب آیرودینامیکی یک مدل بال هواپیمای مانورپذیر. مکانیک سازه­ها و شاره­ها، دوره6، شماره4، 301-316.
[19] GUERAICHE D, POPOV S (2018) Improving the aerodynamics of a transport aircraft wing using a delta platform wingtip leading edge extension. Сivil Aviation High Technologies 21(1): 124-136.
[20] Dehghan Manshadi M, Eilbeigi M, Sobhani M (2016) Chinese Journal of Aeronautics 29(5): 1196-1204.
[21] Daniels R (2017) Design fabrication and calibration of a five hole pressure probe for measurement of three dimensional flows. GRD Journals 2(4): 102-114.
[22] Manshadi M, Esfeh M (2016) Experimental investigation of flowfield over an iced aerofoil. The Aeronautical Journal 120(1227): 735-7.