15675

15675

مطالعه عددي و تجربي جريان تراكم ناپذير حول يك جسم براي محاسبه مشتقات پايداري آن

كارشناسي ارشد

مكانيك- هوافضا گرايش جلوبرندگي

دي 1394

دي 1394

دكتر محمدحسن شجاعي‌فرد

چكيده جهت تحليل دقيق و كامل ديناميكي يك جسم پرنده بايد وابستگي نيروها و گشتاورها به حالت‌هاي مختلف پروازي و كنترلي به دست آيد. غيردائم بودن جريان حول جسم، ناشي از هر عاملي كه باشد باعث پيچيدگي جريان حول آن شده و محاسبۀ نيروهاي وارد بر جسم، ديگر به سادگي آن‌چه در حالت دائم انجام مي‌شود، نخواهد بود. در اين حالت، برخلاف حالت دائم، پارامتر زمان نقش تعيين كننده‌اي در تعيين مقدار نيروهاي آيروديناميكي وارد برجسم خواهد داشت. مفهوم پايداري يا مشتقات آيروديناميكي براي اولين بار توسط برايان مطرح شد. اين ضرايب به صورت مستقيم وارد معادلات كنترل و پايداري جسم مي‌شود؛ به كمك آن‌ها سيستم كنترل مي¬تواند فرمان لازم را براي ايجاد مانوري مشخص صادر نمايد. اين كار منجر به ايجاد كنترلي مناسب و پايداري مطلوب جسم مورد نظر در حركت خود مي‌شود؛ در برخي از شيوه‌هاي ارائه شده، از اين ضرايب به عنوان يك تابع تبديل براي سيستم‌هاي كنترل حركت و پايداري نهايي جسم نام برده مي‌شود. با در نظر گرفتن دو مانور پلانجينگ و ماهيگون، تمامي مشتقات پايداري موجود در معادله حركت جسم در فضاي دوبعدي به دست مي‌آيد. با انجام آزمايش براي حالت پلانجينگ و در ادامه حل عددي براي هر دو مانور پلانجينگ و ماهيگون، مشتقات پايداري در اين تحقيق به دست آمدند. با بررسي ضرايب نيروي برآ و گشتاور مشخص شد كه اين ضرايب در مانور پلانجينگ به طور خطي به دامنه و فركانس نوسان وابسته هستند. در مانور ماهيگون نيز وابستگي به دامنه نوسان به طور خطي و به فركانس به صورت توان دو (مجذور) نتيجه شده است. مشتقات پايداري در هر مانور به طور منحصر به فرد محاسبه و نتيجه شد كه نسبت به دامنه نوسان و فركانس و سرعت نوساني در هر مانور ثابت مي‌باشند. لغات كليدي: مشتقات پايداري، دامنه و فركانس نوسان، مانور پلانجينگ و ماهيگون، جريان غيردائم