دانشگاه تربیت مدرس مهندسی مکانیک مدرس 2476-6909 18 8 2018 11 22 A numerical study of slip velocity effects on a 2D airfoil dynamic analysis بررسی عددی اثر شرط مرزی سرعت لغزشی بر تحلیل دینامیکی ایرفویل دوبعدی 183 192 10513 FA احسان بختیاری دانشکده مهندسی مکانیک، پردیس دانشکده های فنی دانشگاه تهران، تهران، ایران کبری قرئلی دانشگاه تهران سید فرشید چینی استادیار دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه تهران Journal Article Dynamic motion of a 2D SD7037 airfoil is investigated numerically in presence of a slip boundary condition. The dynamic motion of the airfoil is a harmonic oscillation, where the frequency and the amplitude of oscillations were adequate to airfoil to undergoing dynamic stall phenomenon. Dynamic stall occurred when the dynamic motion of the airfoil causes dynamic stall vortices, resulting in leading edge and trailing edge vortices which lead to rising the aerodynamic loads significantly. Analyzing the phenomena is challenging especially when a slip boundary condition exists near the airfoil wall. This particular condition is the general property of super-hydrophobic surfaces. These surfaces could potentially prevent the blade from icing. The main characteristic of these coatings is the appearance of a slip velocity on the wall. The slip velocity can affect the airfoil aerodynamics which is the main purpose of this paper. In this regard, a 2D airfoil with the Reynolds number of Re≈4×〖10〗^4 is analyzed using computational fluids dynamics (CFD). The Transition-SST model is applied. The results showed that not only the slip condition affects the aerodynamic loadings, but also the dynamic stall regimes changed considerably. So that for slip lengths higher than 100 micrometers, the maximum magnitude of the lift coefficient damped by 16%. در این پژوهش به بررسی دو بعدی ایرفویل SD7037 در حرکت دینامیکی ودرحضور شرط مرزی لغزشی بصورت عددی پرداخته شده است. حرکت دینامیکی ایرفویل، حرکتی هارمونیک بوده است؛ بطوریکه فرکانس نوسانات ودامنه‌ی آن‌ها به‌‌حدی بوده که ایرفویل متحمل پدیده‌ی استال دینامیکی شده است. استال دینامیکی هنگامی ایجاد می‌شود که حرکت غیریکنواخت ایرفویل، سبب ایجاد گردابه‌‌های استال دینامیکی شود. این گردابه‌ها که گردابه‌ی لبه‌ی جلویی وگردابه‌ی لبه‌ی پشتی هستند، بارهای آیرودینامیکی را بشدت افزایش می‌دهند. تحلیل این پدیده هنگامی چالش‌برانگیز است که شرط مرزی لغزشی بر دیواره ایرفویل حاکم باشد. این شرط مرزی خاص، عموما مشخصه‌ی سطوح فوق‌آبگریز است. سطوح فوق‌آبگریز می‌توانند بطور بالقوه از یخ‌زدگی پره جلوگیری کنند. مشخصه‌ی بارز این سطوح، وجود سرعت لغزشی بر دیواره است. سرعت لغزشی قطعا در تحلیل آیرودینامیک مساله تاثیر دارد که هدف اصلی این مقاله است. برای نیل به این هدف، ایرفویل دوبعدی در عدد رینولدز Re≈4×〖10〗^4 با ابزار دینامیک سیالات محاسباتی وبا استفاده از مدل توربولانسی Transition-SST تحلیل شده است. نتایج حاکی از آن بودند که نه‌تنها شرط مرزی لغزشی بر بارهای آیرودینامیکی اثر قابل‌توجه داشته است، بلکه رژیم‌های استال دینامیکی را نیز دستخوش تغییر کرده است. بطوریکه در طول‌های لغزشی بالاتر 100 میکرومتر، مقدار بیشینه‌ی ضریب برآ را به‌میزان 16% کاهش داده است. https://mme.modares.ac.ir/article_10513_8ec2ba5e96ec1c050bc631abda80f269.pdf