مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

بررسی عددی تاثیر پدیده ی اثر سطح بر گذر جریان آرام به آشفته در اعداد رینولدز پایین

نویسندگان
1 استادیار دانشگاه صنعتی مالک اشتر اصفهان
2 دانشگاه مالک اشتر اصفهان
چکیده
تمرکز مطالعه‌ی حاضر بر روی گذر جریان آرام به آشفته حول ایرفویل متقارن SD8020 در جریان آزاد و تحت پدیده‌ی اثر سطح با اعداد رینولدز پایین چهار هزار در زوایای حمله 5 و 8 درجه می‌باشد. برای حل معادلات RANS ناپایای حاکم بر جریان از روش حجم محدود استفاده شده است. نتایج با داده‌های تجربی دیگران مقایسه شده و مطابقت خوبی در پیش‌بینی ضرایب آیرودینامیکی تحت اثر پدیده‌ی سطح و جریان آزاد با اعداد رینولدز پایین مشاهده می‌شود. در الگوریتم عددی استفاده شده برای کوپل کردن میدان‌های سرعت و فشار از روش SIMPLEC و برای گسسته‌سازی معادلات ممنتوم از روش مرتبه‌ی دوم و جهت مدل‌سازی آشفتگی جریان از مدل چهار معادله‌ای Transition-SST استفاده شده است. نتایج نشان می‌دهد روش حل عددی استفاده شده به منظور شبیه‌سازی جریان با عدد رینولدز پایین، قادر به تشخیص گردادیان فشار معکوس بوده و حباب‌های جدایش و گذر جریان آرام به آشفته لایه مرزی مشاهده گردیده است. همچنین نتایج نشان می‌دهد محل تشکیل حباب جدایش آرام، طول آن و گذر جریان آرام به آشفته تحت تاثیر حضور سطح زمین قرار می‌گیرد بطوریکه تحت تاثیر اثر سطح، محل گذر جریان و تشکیل حباب به لبه حمله ایرفویل متمایل شده و توزیع فشار روی ایرفویل تحت تاثیر تغییر محل تشکیل حباب‌ها می‌باشد بطوریکه در محل تشکیل حباب‌های جدایش آرام، توزیع فشار دچار تغییر روند گردد
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Numerical Study about Role of Ground Effect on Flow Transition fromLaminar to Turbulent Regime at Low Reynolds Numbers

نویسندگان English

Mojtaba Dehghan Manshadi 1
Farzad Pourfatah 2
چکیده English

This study focuses on transition of laminar to turbulent flow around a symmetrical airfoil at a low Reynolds number in free flow and flow near the ground at different angles of attack. Finite volume method is adopted to solve the unsteady Reynolds-averaged Navier–Stokes (RANS) equation. Flow around the symmetrical airfoil SD8020 at a low Reynolds number (4000) at 5 and 8 degree angle attack has been simulated in free stream and near the groundnumerically. Current numerical result is compared with other’s experiment and numerical result in free flow at low Reynolds number and flow in ground effect that good agreement has been obtained in aerodynamic coefficient prediction. SIMPLEC method is used for pressure and velocity coupling and flow equations discrete with Quick method. Transition-SST model is used for modeling turbulence of flow. Result shows that the current numerical method can detect adverse pressure gradient, laminar separation bubble and transition of laminar flow to turbulent. According to the result, in ground effect location of laminar separation bubble, length of bubble and location of transition is moved to leading edge and pressure distribution is effected by location of laminar separation bubble.

کلیدواژه‌ها English

Flow at low Reynolds numbers
Transition
Boundary Layer
Ground Effect
CFD