مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

برسی تأثیر پارامترهای مختلف در واماندگی دینامیکی ایروفویل NACA0012 و ضرایب آیرودینامیکی آن در شرایط متفاوت

نویسندگان
1 دانشگاه صنعتی مالک اشتر
2 هیئت علمی گروه آیرودینامیک دانشکده هوافضای دانشگاه صنعتی مالک اشتر
چکیده
در این مقاله به بررسی عددی استال دینامیکی روی ایرفویل NACA0012 در حالت نوسان پیچشی و برخی عوامل مؤثر بر آن پرداخته شده است. این عوامل شامل شدت آشفتگی، فرکانس نوسان، دامنه نوسان و عدد رینولدز می باشند. همچنین ساختار میدان جریان و گردابه های ایجاد شده نیز برای درک بهتر چگونگی رخداد این پدیده مورد بررسی قرار گرفته است. مدلسازی به صورت دوبعدی و مدل آشفتگی مورد استفاده k-ω SST می باشد. تغییرات بازده آیرودینامیکی با فرکانس نوسان یکی از موارد بررسی شده در این مقاله می باشد. از نتایج حاصله مشاهده می شود که با افزایش دامنه نوسان، شدت آشفتگی و فرکانس نوسان، واماندگی دینامیکی در زوایای حمله بالاتری اتفاق می افتد. همچنین با افزایش عدد رینولدز، ضریب برآی ایرفویل کاهش یافته و حلقه هیسترزیس نمودار ضریب برآ بر حسب زاویه حمله کوچکتر می شود. از سوی دیگر با بررسی بازده آیرودینامیکی و تغییرات آن با فرکانس نوسان مشاهده می گردد که نمودار بازده بر حسب فرکانس نوسان در تمام زوایای حمله دارای نقطه ماکزیمم می باشد. با بررسی ساختار جریان مشاهده می شود که عامل اصلی پدیده واماندگی دینامیکی تشکیل یک سری گردابه های کم فشار در لبه حمله و فروریزش این گردابه ها به سمت انتهای ایرفویل و در نتیجه جدایش آنها از سطح ایرفویل می باشد. پس از گردابه اولیه، گردابه ثانویه ای تشکیل می شود که موجب افزایش ناگهانی ضریب برآ می گردد. نتایج حاصل از این تحقیق با نتایج حاصله از مراجع معتبر مقایسه شده که از همخوانی خوبی برخوردار می باشند.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Effects of various parameters on dynamic stall behavior and aerodynamic coefficients of a NACA0012 airfoil

نویسندگان English

Gholamreza Abdizadeh 1
Hamid Ahmadvand 1
Mohammad Mehdi Jafari 2
1 malek ashtar university of technology
2 Malek-Ashtar University of Technology
چکیده English

Dynamic stal behavour of a NACA0012 airfoil undergoing pitching motion has been studied by a numerical approach. The turbulence intensity, oscillation frequency and amplitude and the Reynolds number were found to be the major contributors in dynamic stall. The flowfield structure and the associated vortices for this airfoil as well as the impact of the oscillation frequency on aerodynamic efficiency were also studied. The simulations were two dimensinal and the k-ω SST turbulence model were utilized for the present analysis. The results show that increasing the oscillation frequency and amplitude and the turbulence intensity, postpones the dynamic stall to higher angles of attack. Furthermore, as increasing the Reynolds number, both the lift coefficient and the width of the associated hysteresis loop decrease. The airfoil aerodynamic efficiency variation with oscillation frequncy has been shown to have a maximum point for all angles of attack considered. The flowfield structure revealed that the main cause of the dynamic stall is a series of low pressure vortices formed at the leading edge which shed into downstream and separate from the surface. A secondary vortex will then appear and increases the lift coefficient dramatically. The present simulation results are in a good agreement whith those found in the literature.

کلیدواژه‌ها English

Oscillating airfoil
Dynamic stall
Flow structure
Vortex