ارزیابی روش های پانل و شبکه گردابه به همراه مدل سازی دنباله آزاد جهت محاسبات ایرودینامیکی روتور بالگرد در پرواز ایستابی

در تحقیق حاضر، حل پانل غیر دائم به همراه مددل سازی دنباله آزاد جهت تعیین دقیق ساختار دنباله و در نتیحه محاسبات آیرودینامیکی روتور بالگرد شامل تویع فضار و بارگذاری تیغه ها در پرواز ایستایی انجام شده است. همچنین، برای تعیین اثرات ضخامت تیغهع ها روی مشخصات آیرودینامیکی روتور، نتایج حل پانل با نتایج روش شبکه گردابه مقایسه و مورد رازیابی قرار گرفته است. مزیت اساسی روش پانل نسبت به روش شبکه گردابه، در نظر گرفتن اثرات ضخامت جسم و در نتیجه افزایش دقت نتایج توزیع فشار سطح تیغه ها می باشد. در روش پانل، ضخامت مدل شده و پانل های چهارضلعی چشمه / مزدوج روی سطح تیغه ها توزیع گردیده و از پانل های چهارضلعی مزدوج برای مدل سازی دنباله استفاده می شود. در مدل سازی دنباله ازاد و با هر چرخش تیغه ها، یک ردیف پانل به دنباله ریزش کرده که با سرعت محلی القا شده توسط پانل های چشمه / مزدوج روی تیغه ها و پانل های مزدوج روی دنباله جابجا می وشند. در نتیجه، دنباله به صورت آزدانه تغییر شکل یافته وساختار طبیعی خود را پیدا می کند. با استفاده از روش پانل و مدل سازی دنباله آزاد، محاسبات ایرودینامیکی بال NACA 0012 صورت گرفته تا دقت و صحت روش در تحلیل جریان سه بعدی ارزیابی شود. سپس تحلیل آیرودینامیکی یک روتور در پرواز ایستابی برای ماخ نوک تیغه برابر با 0/44 توسط روش پانل انجام شده و نتایج با داده های تجربی و تئوری موجود مقایسه شده اند. همچنین با مقایسه نتایج حل پانل با روش شبکه گردابه، تاثیر ضخامت تیغه ها روی مشخصات آیرودینامیکی روتور مورد نظر شامل توزیع اختلاف فشار سطح تیغه ها، بارگذاری تیغه ها و ساختار دنباله روتور بررسی شده است. در نهایت، تاثیر پارامترهای مختلف نظیر تعداد پانل ها و اندازه گام زمانی روی دقت نتایج آیرودینامیکی و ساختار دنباله روتور مورد مطالعه قرار گرفته است.

کلیدواژه ها:

روتور بالگرد ، جریان غیر دائم ، حل پانل ، روش شبکه گردابه ، دنباله آزاد