تولید شبکه محاسباتی و بررسی ویژگیهای ایرودینامیکی بالهای دوبل با در نظر گرفتن اثر زمین با استفاده از مدل جریان پتانسیل

برای استفاده از روش تفاضلهای محدود ‏‎(finite difference method)‎‏ در حل عددی معادلات حاکم بر جریانهای لزج با مرزهای پیچیده، معمولا این معادلات در یک دستگاه مختصات محاسباتی که منطبق بر مرزهاست نوشته میشوند. برای این منظور میبایست ابتدا شبکه ای که رابطه بین حوزه های فیزیکی و محاسباتی جریان را مشخص میکند، محاسبه شود. هدف از انجام این تحقیق تولید یک شبکه متعامد منطبق بر مرزها در حوزه جریان دو بعدی در اطراف بالهای دوبل ‏‎(bi-plane)‎‏ در مجاورت سطح زمین میباشد. با توجه به متعامد بودن خطوط جریان ‏‎‏‎(w‎ =constant)‎‏ و خطوط هم پتانسیل ‏‎(q=constant)در مدل جریان پتانسیل، حل این مدل در حوزه جریان بدست آمده و بنابراین رابطه بین صفات فیزیکی و محاسباتی با توابع ‏‎q=q(x,y), w=w(x,y)‎‏ مشخص شده است. جهت حل جریان پتانسیل اطراف هندسه مذکور از روش پانل ‏‎(panel method)‎‏ همراه با توزیع خطی ورتکس روی پانلها استفاده شده و برای مدل کردن سطح زمین بعنوان یک خط جریان نیز از روش تصاویر بهره گرفته شده است. از آنجا که با حل جریان پتانسیل، توزیع فشار و در نتیجه ضرایب ایرودینامیکی نیز قابل محاسبه اند، محاسبات برای هندسه های مختلف بالها با زوایای حمله متنوع و برای فصول متفاوت از سطح زمین انجام گرفته است تا مجاورت زمین ‏‎(ground effect)‎‏ بر ویژگیهای ایرودینامیکی بالها نیز مورد مطالعه قرار گیرد. نتایج نشان میدهد که گرچه ویژگیهای ایرودنامیکی با دقتی مطلوب بدست آمده اند، شبکه های بدست آمده باید با افزودن و تصحیح موضعی خطوط هم پتانسیل در بعضی از قسمتهای حوزه جریان، هموارتر شوند.