تحلیل عددی جریان مغشوش حول یک ایرفویل متقارن (naca0012) در حرکت بالزنی با استفاده از شبکه متحرک

پدیده های آیرودینامیک غیردائم بیشتر بر روی پره های هلی کوپتر، توربین های بادی، میکرو پرنده ها، پره های کمپرسور و حتی بال حشرات رخ می دهد. بررسی جریان غیردائم از آنجایی که در زاویه های حمله بالا عامل محدود کننده کارکرد پره های هلی کوپتر و توربین های بادی است، از اهمیت زیادی برخوردار است. چه بسا در اکثر مواقع نیروهای حاصل از جریان غیردائم بیشتر از جریان دائم بوده و از اثرات آن نمی توان صرفنظر کرد. برای بررسی جریان غیردائم می بایست مقدار و فاز بارهای آیرودینامیکی بر روی سطوح برازآ تعیین گردد، اما به دلیل رفتار پیچیده نیروهای آیرودینامیکی تولید شده در طول حرکت نوسانی، مطالعه جامع و کاملی که دربرگیرنده اثرات تمامی پارامترهای حاکم بر این نوع مسائل باشد وجود ندارد. همچنین پره های بالزن، به این امید که شاید راندمان پیشرانش بیشتری را برای وسایل هوایی کوچک فراهم کنند، به شدت مورد مطالعه واقع شده اند. بنابراین در کار حاضر، از یک ایرفویل صلب دو بعدی متقارن naca0012 در اعداد رینولدز 106×3-105×5 استفاده شده و جریان تراکم پذیر و تراکم ناپذیر غیردائم مغشوش حول ایرفویل بالزن شبیه سازی شده است. دو مدل اغتشاشی دو معادله ای، ، ، ویک مدل تک معادله ای، spalart allmaras برای مدل کردن اغتشاشات بکار گرفته شد. این تحقیق، اثرات دامنه، فرکانس بالزنی، زاویه حمله اولیه ایرفویل و عدد رینولدز را بر نیروها و ساختار دنباله که از عناصر اصلی در بررسی جریان غیر دائم می باشند، مورد بررسی قرار می دهد. همچنین در قسمت پایانی به بررسی اثر زمین بر ضرایب نیروی اعمالی بر ایرفویل دارای نوسان انتقالی عمودی که کاربرد فراوانی در صنایع دفاعی دارد، پرداخته شده است. نتایج نشان داد که ساختارهای دنباله ایرفویل بالزن به فرکانس بالزنی حساس می باشد. به طوری که با افزایش فرکانس کاهش یافته، ناپایداری جریان بیشتر می شود. این حساسیت می تواند در نتیجه کشیده شدن گردابه از لبه حمله به لبه فرار، تعامل بین فرکانس بالزنی و زمان برای تشکیل گردابه و جدایش بر روی سطح ایرفویل باشد. اثر افزایش دامنه نوسانات نیز مانند فرکانس کاهش یافته می باشد. همچنین با حرکت در نزدیکی سطح زمین یا دریا ضریب برآ افزایش می یابد.