تحلیل آیرودینامیکی روتور بالگرد با استفاده از روش شبکه گردابه

در این تحقیق، از روش شبکه گردابه و مدل سازی دنباله آزاد برای پیش بینی دقیق ساختار دنباله و بارگذاری تیغه های روتور بالگرد در پرواز ایستایی استفاده شده است. در روش شبکه گردابه، تیغه ها با صفحه تخت مدل شده و حلقه های گردابه روی سطح تیغه ها توزیع می گردند. در مدل سازی دنباله آزاد و با چرخش تیغه ها، گردابه ها به دنباله ریزش کرده و با سرعت محلی القاشده توسط گردابه های روی تیغه ها و روی دنباله جابجا می شوند. در نتیجه، دنباله به صورت آزادانه تغییر شکل یافته و ساختار طبیعی خود را پیدا می کند. با استفاده از روش شبکه گردابه و مدل سازی دنباله آزاد، محاسبات آیرودینامیکی بال مسطح در حالت ثابت و حرکت نوسانی صورت گرفته تا دقت و صحت روش در تحلیل جریان غیردائم ارزیابی شود. سپس تحلیل آیرودینامیکی یک روتور در پرواز ایستایی در دو حالت مختلف برای ماخ نوک تیغه ها ( ) انجام شده و نتایج با داده های تجربی و تئوری موجود مقایسه شده اند. در حالت تراکم پذیر ( ) برای محاسبه سرعتهای القایی، از تصحیح تراکم پذیری پرانتل-گلارت روی قانون بیو-ساوارت استفاده شده است. در ادامه، تاثیر پارامترهای مختلف نظیر اندازه شعاع هسته گردابه، تعداد پانل ها و اندازه گام زمانی روی دقت نتایج آیرودینامیکی و همچنین شکل دنباله مورد مطالعه قرار گرفته است. در نهایت، قابلیت روش شبکه گردابه در تحلیل آیرودینامیکی روتور با تیغه های دارای پیچش نشان داده شده است.