بررسی آیرودینامیکی یک هواپیمای بال-بدنه ترکیبی با توجه به اثرات وینگلت

به تازگی مفهوم جدیدی در ساخت هواپیماهای مسافربری آینده ایجاد شده که با نام مخفف HWB یا تلفیق بال و بدنه شناخته می شود. در این ایده، بدنه و بال ها به شکل منحنی در یکدیگر ادغام شده اند و کل هواپیما از لحاظ ساختاری شبیه به یک بال بزرگ می باشد. در نتیجه تمام سطح هواپیما در ایجاد نیروی برا کمک می کنند که این امر موجب افزایش برد و کاهش مصرف سوخت می شود. در این مقاله مدل سه بعدی هواپیمای NASA N2A مورد بررسی عددی قرار گرفته است. نتایج تجربی این هواپیما توسط ناسا در مقاله ای ارائه گردیده است[ 1]. مدل عددی این هواپیما در مقیاس 5.8 % با نرم افزار OpenVSP طراحی شده است، سپس فرایند تولید شبکه محاسباتی غیرسازمان یافته در نرم افزار Pointwise تولید و سپس شبیه سازی عددی آن، در نرم افزار حل عددی جریان Fluent انجام گرفت. جریان به صورت تراکم ناپذیر، لزج، مغشوش، تک فاز با چگالی و ویسکوزیته ی ثابت و با سرعت ورودی 0.2 ماخ در عدد رینولدز 106×6.5 تحلیل شده است. مدل توربولانسی مورد استفاده kω-sst می باشد که با نتایج تجربی موجود مورد مقایسه قرار گرفته است. در گام بعدی به منظور بهبود پارامترهای آیرودینامیکی، دو وینگلت در زاوایای نصب**60 و 80 درجه، طراحی و به مدل اصلی اضافه شده و نتایج توسط حل عددی به دست آمده است. باتوجه به مقایسه ی حل عددی بین این دو وینگلت، می توان نتیجه گرفت که وینگلت طراحی شده در زاویه ی نصب 80 درجه نسبت به زاویه ی نصب 60 درجه، عملکرد هواپیمای طراحی شده را به مقدار بیشتری بهبود می بخشد.

کلیدواژه ها:

بال بدنه یکپارچه ، طراحی هواپیما ، شبکه محاسباتی غیرسازمان یافته ، حل عددی ، وینگلت