دانشگاه تربیت مدرس مهندسی مکانیک مدرس 2476-6909 مقالات آماده انتشار 2026 06 22 Numerical Study of the Aerodynamic Performance of a Light Aircraft Propeller Equipped with Surface Suction Slot بررسی عددی عملکرد آیرودینامیکی ملخ یک هواپیمای سبک با شیار مکنده سطحی 28888 10.48311/mme.2026.118933.82963 FA حمیدرضا جشنانی دنشگاه تربیت مدرس، دانشکده مهندسی مکانیک سعید کریمیان علی ابادی دانشگاه تربیت مدرس، دانشکده مهندسی مکانیک 0000-0003-4782-2813 Journal Article 2026 04 26 In this study, the aerodynamic performance of the Bonanza light aircraft propeller was investigated by implementing a suction slot on the blade airfoil surface. Previous research has predominantly investigated the use of surface suction slots for delaying flow separation and increasing stall speed on aircraft wings, compressor blades, wind turbines, and UAV propellers. Such slots are generally categorized into two types: active and passive. In the present work, a passive configuration was adopted to prevent additional structural weight and avoid any alteration in the aircraft’s center of gravity during flight. The position of the suction slot on the lower surface of a two-dimensional asymmetric airfoil was determined relative to the leading edge, taking into account the geometric pitch angle at cruise altitude and velocity, as well as the temperature, pressure, and humidity conditions representative of Tehran Mehrabad International Airport. Baseline calculations for a propeller without a slot were carried out using Blade Element Momentum (BEM) theory, complemented by numerical simulations in ANSYS Fluent 2025 R1. The findings indicated that the closer the slot is positioned to the leading edge, the smaller its effect on reducing the lift coefficient. Nevertheless, when the slot was applied according to the geometric dimensions proposed in this study, the lift coefficient (CL) of the propeller blade increased by about 7%, the moment coefficient (Cm) at the reference station increased by about 6%, and the overall propeller efficiency (η) improved by approximately 4% within the advance ratio range. هدف از این پژوهش، افزایش بازده آیرودینامیکی ملخ هواپیمای سبک بونانزا در پرواز پیمایشی و بهبود برد پروازی آن با اعمال شیار مکشی بر سطح هوابر آن بوده است. در تحقیقات پیشین، اعمال شیار مکشی سطحی معمولاً به‌منظور تأخیر در جدایش جریان بر روی هوابر بال هواپیما، پره‌های کمپرسور موتور، توربین‌های بادی و ملخ پهپاد موردبررسی قرار گرفته است. این شیارها به دو صورت فعال و غیرفعال به‌کاررفته‌اند که در این پژوهش از نوع غیرفعال استفاده شده تا افزایش در وزن و تغییر مرکز جرم رخ ندهد. مکان اعمال شیار مکشی بر سطح زیرین یک هوابر نامتقارن دوبعدی نسبت به لبه حمله و با در نظر گرفتن زاویه گام هندسی در ارتفاع و سرعت پیمایشی، تعیین شده است که این کمیت‌ها با توجه به دما، فشار و رطوبت فرودگاه بین‌المللی مهرآباد تهران در نظر گرفته شده‌اند. محاسبات اولیه بر اساس روش مومنتوم المان پره انجام شده و سپس به‌منظور مطالعه میدان جریان و ارزیابی عملکرد ملخ باوجود این شیوه کنترل جریان، از حل عددی با نرم‌افزار انسیس فلوئنت استفاده شده است. نتایج نشان داد هر چه شیار به لبه حمله نزدیک‌تر باشد، اثر آن در کاهش ضریب برآ کمتر است. بااین‌حال، اگر شیار مطابق با ابعاد هندسه ارائه‌شده در این پژوهش بر اجزای منتخب هوابر پره اعمال شود، ضریب نیروی برآی هوابر ملخ حدود 7 درصد و ضریب گشتاور آن در ایستگاه مرجع پره حدود 6 درصد افزایش و بازده ملخ در محدوده نسبت پیشروی 4 درصد بهبود یافته است.