مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

مطالعه تجربی اثرات زمین بر روی مشخصه‌های آیرودینامیکی مدل هواپیمای بال مثلثی

نویسندگان
1 استادیار پژوهشگاه هوافضا-وزارت علوم- شهرک غرب خ مهستان خ هوافضا
2 پژوهشگاه هوافضا
3 صنعتی شریف
4 دانشگاه تهران
چکیده
در این پژوهش نتایج آزمون استاتیکی یک مدل هواپیمای بال مثلثی 60 درجه تحت اثر زمین در تونل باد کم سرعت ملی ارائه می‌گردد. تونل باد مذکور از نوع مدار بسته و دارای مقطع آزمون باز به ابعاد 2/2 متر در 8/2 متر می‌باشد. کیفیت جریان در فرآیند کالیبراسیون مورد ارزیابی قرار گرفت. مقدار شدت اغتشاشات جریان مقطع آزمون در مرکز مقطع حدود 13/0 درصد می‌باشد. عدد رینولدز آزمون‌ها فراتر از 5/1 میلیون می‌باشد که دستیابی به این عدد رینولدز در سرعت‌های پایین در نوع خود در کشور منحصر بفرد است. اثرات زمین با استفاده از یک صفحه ثابت با ارتفاع قابل تغییر اندازه‌گیری شده است. آزمون‌ها در فواصل مختلف از زمین جهت اندازه‌گیری نیروها و گشتاورهای آیرودینامیکی با استفاده از بالانس شش مولفه کرنش‌سنجی انجام گرفتند. نتایج بدست آمده نشان دادند که ضریب برآی حداکثر به خاطر حضور زمین از مقدار 29/1 به مقدار 38/1 افزایش یافته است. ضریب برآ در کلیه زوایای حمله با حضور زمین افزایش یافته و ضریب پسای القایی کاهش یافته است و در نتیجه ضریب کیفیت آیرودینامیکی کل (نسبت برآ به پسا) از مقدار 8 تا مقدار 5/14 افزایش یافته است. زمانی که فاصله مدل تا صفحه زمین کمتر از نصف طول بال باشد، شیب منحنی برآ با نرخ بالایی از مقدار 66/2 بر رادیان تا مقدار 11/3 بر رادیان افزایش می‌یابد. با کاهش این فاصله مرکز آیرودینامیکی کل به سمت عقب منتقل می‌گردد. در نتیجه حضور زمین باعث افزایش پایداری استاتیکی طولی شده است.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Experimental investigation of ground effects on aerodynamics characteristics of a delta wing airplane model

نویسندگان English

seyyed arash seyyed shams taleghani 1
Arsalan Ghajar 2
Mohammad Reza Soltani 3
Mehran Masdari 4
1 استادیار
چکیده English

In this research experimental results of 60 degree delta wing airplane that conducted in National Low Speed Wind Tunnel is presented. The wind tunnel is closed type has an opened test section that its dimensions are 2.8 m × 2.2 m. Tests Reynolds number is beyond 1.5 million that achievement of this Reynolds number at low speed is unique in the country. Ground effect is measured using a fixed plane that its height is variable. Tests are conducted at the different height and aerodynamics forces and moments are measured using a sting type six component strain gaged balance. The tests results showed that the maximum lift coefficients increased from 1.29 to 1.38 due to presence of the ground plane. The lift coefficient due to ground plane in all range of angle of attack is increased and induced drag coefficient is decreased and consequently, the overall aerodynamics efficiency (lift to drag ratio) is increased from 8 to 14.5. When the distance between model and ground plane is less than half of the wing span, lift curve slope is increased in high rate from 2.66 per radian to 3.11 per radian. Decreasing this distance is caused the aerodynamic center is shifted backward and consequently longitudinal static stability is increased. Consequently presence of ground plane is caused increasing of airplane static stability.

کلیدواژه‌ها English

Wind tunnel
Ground Simulator
Delta wing
Aerodynamics Coefficients