مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

مشتقات دینامیکی طولی یک ایرفویل تحت دو حرکت نوسانی پیچشی و انتقالی در تونل باد

نویسندگان
استادیار/پژوهشکده سامانه‌های فضانوردی، سازمان فضایی ایران
چکیده
در تحقیق حاضر، مشتقات دینامیکی طولی یک ایرفویل از نوع ناکا سری 6، تحت نوسان اجباری پیچشی و انتقالی در شرایط مختلف در تونل باد زیر صوت مورد آزمایش قرار گرفته است. آزمایش‌های نوسانات پیچشی و انتقالی، در شرایط مختلفی از زاویه حمله متوسط، فرکانس کاهش یافته و دامنه نوسانی انجام شده و مشتقات دینامیکی طولی آنها با استفاده از تغییرات ضریب ممان پیچشی نسبت به زاویه حمله، محاسبه و مورد بررسی واقع شده است. برای تخمین ضرایب مشتقات دینامیکی در حرکت‌های نوسانی هارمونیک از بسط تیلور و انتگرال فوریه به‌صورت توابع خطی از پارامترهای وابسته استفاده شده است. روش‌های ‌به‌کارگرفته شده، نتایج یکسان داشته و قابل تعمیم جهت تعیین مشتقات دینامیکی طولی هر وسیله پروازی می‌باشد. نتایج نشان داد در نواحی قبل و حدود واماندگی استاتیکی ایرفویل، تغییرات ضرایب مشتقات دینامیکی طولی نسبت به زاویه حمله دارای روندی معکوس نسبت به نواحی بعد از واماندگی است. اثر فرکانس کاهش یافته بر میزان پایداری دو حرکت نوسانی پیچشی و انتقالی متفاوت از یکدیگر است، به این ترتیب که در حرکت نوسانی انتقالی، افزایش فرکانس کاهش یافته، باعث کاهش پایداری نوسان می‌شود، درحالیکه در حرکت نوسانی پیچشی، تغییر قابل توجهی بر میزان پایداری آن نمی‌گذارد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Longitudinal Dynamic Derivatives of an Airfoil under Pitching and Plunging Oscillations in Wind Tunnel

نویسندگان English

Faezeh Rasi
Ramin Kamali Moghaddam
چکیده English

In this study, longitudinal dynamic derivatives of an airfoil of the type NACA 6-series, oscillating in pitching and plunging motions were calculated using variation of pitching moment coefficients with angle of attack in various conditions, based on wind tunnel data. Various parameters of the tests were mean angle of attack, reduced frequency and amplitude of oscillation. To calculate the longitudinal dynamic derivatives in harmonic oscillations, the Taylor's series and integral of Fourier were used. Both the methods had the same results and could be extended to each flight vehicles. The effect of parameters on variation of longitudinal oscillatory derivatives was investigated, in three different regions of oscillation: before, over and post stall conditions. The results showed that variation of the longitudinal oscillatory coefficients with angle of attack is different in the pre-stall and over stall conditions with respect to post-stall region. The effect of reduced frequency on stability of the motion is different for two types of oscillations. Increasing the reduced frequency resulted in reducing the stability of plunging motion, but has a little effect on the stability of pitching motion.

کلیدواژه‌ها English

Longitudinal Dynamic Derivative
Wind tunnel
Airfoil
Pitching
Plunging