بررسی کنترل لایه مرزی با استفاده از ریز مانع‏های انعطاف‏پذیر جهت کاهش پسای پوسته‏ ای

کاهش پسا در وسایل نقلیه، بخصوص وسایل نقلیه هوایی از اهمیت زیادی برخوردار است. از مزایای کاهش پسا می‏توان به کاهش مصرف سوخت در نتیجه کاهش آلودگی محیط زیست و هزینه، ایجاد محدوده عملیاتی بزرگتر، استقامت بیشتر و در نهایت دست‏یابی به سرعت بیشتر اشاره کرد. در این پایان نامه کاهش پسای پوسته‏ای با استفاده از دو روش غیرفعال و سطوح هوشمند و استفاده از ریز مانع‏های صلب و منعطف صورت گرفته است. میدان جریان در حضور ریزمانع هایی به شکل صلب و انعطاف پذیر مورد مطالعه قرار گرفته و ریزمانعی به شکل استوانه متصل به تیرمنعطف در عدد رینولدز 105×5.6 معرفی شده است. همچنین ساختارهای جریان حول این ریزمانع‏ مورد بررسی قرار گرفته و اثرات آن بر کاهش پسای پوسته‏ای شرح داده شده‏ است. جهت حل جریان حول ریزمانع صلب با استفاده از قابلیت های نرم افزاری (ansys-cfx) از مدل آشفتگی (les) و جهت حل ریزمانع انعطاف‏پذیر از اندرکنش سازه و سیال، بطوریکه میدان جریان با استفاده از مدل آشفتگی (les) و اندرکنش آن با سازه ریزمانع، به صورت کوپل دوطرفه حل شده و در هر لحظه اطلاعات بین سیال و جامد تبادل ‏می‏شود، استفاده شده است. از نتایج تجربی و آزمایشگاهی استاندارد موجود جهت صحت سنجی روش حل عددی استفاده شده است. راهکار جدیدی برای کنترل میدان جریان در لایه مرزی ارائه شده است که در آن یک ریزمانع انعطاف‏پذیر درون لایه مرزی قرار گرفته بطوریکه در اثر عبور میدان جریان از روی آن شروع به نوسان می‏کند و باعث برهم زدن میدان جریان لایه مرزی شده و از توسعه یافتگی پروفایل لایه مرزی آشفته جلوگیری می‏کند. با استفاده از این تکنیک می‏توان کنترل لایه مرزی را در اختیار گرفت و جهت کاهش پسا استفاده کرد. نتایج نشان دهنده کاهش 33.6 درصدی پسا روی صفحه تخت می‏باشد.