مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

بررسی اثر نصب بالچه متحرک در دیسک گذردهی هوای انتهای چتر فرود

نویسندگان
دانشگاه فردوسی مشهد
چکیده
در این پژوهش با اعمال تحریک اجباری در میدان سیال، اثرات استفاده از ابزارهای کنترلی جدید بر رفتار چتر فرود و میزان کارایی آن مورد مطالعه قرار می‌گیرد. مدل‌سازی انجام شده با نرم‌افزار تجاری فلوئنت شبیه‌سازی و تحلیل شده‌است. ابتدا هندسه‌ی کلی پیشنهاد می‌گردد. این شبیه‌سازی‌ها در مورد تأثیر این تحریک بر رفتار جریان، کارایی چتر، نقاط پرفشار چتر اطلاعات مهمی را در اختیار قرار می‌دهد و نقطه‌ی آغازی بر مطالعات چتر فرود در حوزه‌ی دانشی اندرکنش سازه‌-سیال است. برای ساده سازی روند حل در مسئله از فرض تقارن محوری و هم‌چنین صلب بودن دیواره چتر استفاده شده‌است. با توجه به دامنه‌ی حرکت زیاد بالچه نسبت به سلول‌های مجاورشان در مسئله‌ی پیش‌رو و اهمیت کیفیت شبکه در مجاورت مرز جامد، از روش هموارسازی فنر-پایه به همراه تولید مجدد شبکه‌ی محلی و ناحیه‌ای استفاده شده تا کیفیت شبکه برای ثبت لایه‌ی مرزی و گردابه‌ای ایجاد شده در سطح جامد مناسب باشد. در این پژوهش نشان داده شده‌است که استفاده از هندسه‌های قوس کروی در برابر هندسه‌های سهموی و قطاع دایره‌ای دارای مزیت است. ایجاد تحریک در دیسک گذردهی انتهای چتر فرود باعث می‌شود که ضریب پسای کلی به‌شدت افزایش یابد و تا حدود دو برابر بزرگ شود. میدان جریان باوجود تحریکات در یک منطقه‌ی بزرگ دچار افت فشار کل می‌گردد؛ درصورتی‌که این تحریکات وجود نداشته باشد این ناحیه بسیار کوچک‌تر خواهد بود.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Investigation of the effects of flapping fin on a supersonic parachute performance

نویسندگان English

Mohammad Reza Pilehchian
Mohammad Hossein Abolbashari
چکیده English

In this paper, the effect of new control tools on the behavior of the parachute and its performance is studied by applying a compulsive stimulus in flow field. Modeling simulation and analysis performed with Ansys Fluent. A general geometry is proposed and simulations are carried out to indicate the effect of those stimuli on the flow behavior, parachute performance and high pressure areas on parachute. For the simplicity, the assumptions of axisymmetric and rigid wall of the parachute are used. Due to the large range of motion of fins compared to adjacent cells and also the importance of quality of mesh in the vicinity of the solid boundary, spring-based smoothing method for local and area remeshing are employed. In this way, the mesh quality for presenting the boundary layer and vortex generated in the solid surface are enhanced. The results depicted that using spherical arch geometries versus circular sector or parabolic geometries lead to some advantages. Permittivity of disk at the end of the parachute, has been triggered to increase the general drag coefficient dramatically up to around two times larger. Despite the existence of stimulation on a large area, flow field experience a total pressure drop. On the other hand if the stimulus does not exist the area is much smaller.

کلیدواژه‌ها English

simulation
Parachute
Flapping fin
Flow control