بررسی جریان آرام و غیرقابل تراکم دو بعدی حول ایرفویل در نزدیکی سطح زمین به کمک حل عددی معادلات سرعت - چرخش

هدف از انجام این تحقیق حل معادلات ناویر - استوکس تراکم ناپذیر آرام حول ایرفویل در نزدیکی سطح بروش سرعت - چرخش می باشد. در این روش، مقادیر چرخش از حل معادله انتقالی چرخش و مقادیر سرعت از حل معادلات پواسون سرعت در مختصات منحنی الخط بدست می آید، پس از حل جریان و بدست آمدن سرعتها فشار در درون میدان با استفاده از معادله پواسون فشار حل شده است. البته در صورتیکه نخواهیم فشار را در کل میدان بدست آوریم انتخاب دومی هم برای محاسبه فشار نسبی روی سطح وجود دارد بطوریکه فشار روی سطح با استفاده از مقادیر چرخش بدست می آید.برای اسفتاده از سرعتها بعنوان متغیر وابسته چند انتخاب وجود دارد. در این تحقیق نشان داده شده است که جوابهای حاصل از حل معادلات با سرعتهای کارتزین بدون در نظر گرفتن تمهیدات خاص، معادله پیوستگی و تعریف چرخش را ارضا نخواهد کرد. در این تحقیق از سرعتهای غیرهمنواخت به عنوان متغیر وابسته استفاده شده است. برای حل معادله انتقالی چرخش از روش رانگ - کوتای مرتبه دوم و در حل معادلات سرعت از تعریف چرخش و معادله پیوستگی در شکل گسسته معادلات استفاده شده است. برای اطمینان از صحت نتایج بدست آمده، جریان درون یک حفره مربعی شکل با شبکه کارتزین و یک شبکه کاملا غیرعمود با اعوجاج بالا، جریان درون حفره قطبی شکل، انبساز تدریجی درون یک کانال متقارن و همچنین در جریان روی ایرفویل 0012‏‎naca‎‏ و زاویه حمله صفر مورد بررسی قرار گرفته و با نتایج دیگر محققین مقایسه شده است. برای تایید صحت نتایج زمانی، جریان حول استوانه دو بعدی در عدد رینولد 3000 حل شده است.در این تحقیق نشان داده شده است که برای 0012‏‎naca‎‏ در زوایای حمله پایین، اثر سطح باعث کاهش نیروی برا می شود. اما با افزایش زاویه حمله اثر سطح باعث افزایش ضریب برا و همچنین افزایش ضریب عملکرد ایرفویل می شود. افزایش تقریبا خطی شکل ضریب برا با زاویه حمله خارج از اثر سطح و غیرخطی شدن آن در کنار سطح از دیگر نتایج بدست آمده در این تحقیق بوده است.