19507

۱۹۵۰۷

شبيه سازي عددي اثر ميكرو توليدكننده هاي ورتكس بر ضرايب آيروديناميكي و واماندگي بال سه بعدي

كارشناسي ارشد

مهندسي هوافضا - آيروديناميك

۱۳۹۷/۶/۲۷

دكتر سپهر صنايع

مكانيك

چكيده : ميكرو توليدكننده هاي ورتكس، وسايل آيروديناميكي كوچكي هستند كه عموما ارتفاعي در حدود اندازه لايه مرزي دارند. با نصب آرايه هايي از آن ها روي سطح بال بوسيله افزايش مومنتوم جريان ، جدايش جريان كاهش يافته و همچنين زاويه واماندگي افزايش مي يابد. بنابراين ميكرو توليد كننده هاي ورتكس نيروي پساي فشاري را كاهش داده و باعث افزايش بيشينه ضريب برآ خواهند شد. در اين پايان نامه به بررسي عددي اثر ميكرو توليدكننده هاي ورتكس، بر ضرايب آيروديناميكي و زاويه واماندگي بال سه بعدي با ايرفويل NACA 0018 پرداخته شده است. اين بررسي عددي با استفاده از نرم افزار ANSYS FLUENT 16 و به وسيله مدل توربولانسي K-Epsilon Realizable انجام شده است. در اين كار عددي به بررسي تاثير دو نوع ميكرو توليدكننده ورتكس مشابه با دو ارتفاع مختلف 0.17 و 1.38 ميليمتر پرداخته شده است. اين ميكرو توليد كننده هاي ورتكس در فواصل متفاوت طولي نسبت به لبه حمله بال نصب شدند. اين بررسي عددي در زواياي حمله مختلف و در جريان هايي با اعداد ماخ 0.25 و 0.65 براي دو بال با نسبت منظري 7 و5 انجام شد . در نتايج مشخص شد كه با افزايش عدد ماخ، ميزان تاثير گذاري ميكرو توليدكننده ها افزايش مي يابد. همچنين مشخص شد كه هرچه زاويه حمله افزايش مي يابد مكان نصب بهينه ميكرو توليدكننده ها در راستاي طولي از لبه حمله ي بال فاصله بيشتري مي گيرد. به طور كلي ميكرو توليدكننده ها فارغ از مكان قرار گيري خود جز در زواياي حمله كوچك كه به ميزان ناچيزي نيروي پسا را افزايش مي دهند، موجب كاهش نيروي پسا ، افزايش بيشينه ضريب برآ و زاويه واماندگي مي شوند. واژه‌هاي كليدي: ميكرو توليدكننده ورتكس ، بال سه بعدي ، زاويه واماندگي ، ضرايب آيروديناميكي ، NACA 0018

1397/07/19

Numerical investigation of the effect of the micro vortex generators on the aerodynamic coefficients and the stall angle of the 3 dimension wing

10/11/2018 12:00:00 AM

Abstract: Micro Vortex Generators are small aerodynamic devices that generally have height around the size of the boundary layer, and, by the instalation of their arrays on the wing surface, due to increasing the momentum of flow, the flow separation be delayed. Therefore, the force of the compression force decreases and will increase the maximum coefficient. Therefore, the compression drag will be reduced and the maximum lift coefficient will be exceeded. In this thesis, a numerical study of the effect of micro vortex generators on aerodynamic coefficients and stall angle of a three-dimensional wing with NACA 0018 airfoil has been investigated. This numerical study was performed using the ANSYS FLUENT 16 software and by the K-Epsilon Realizable Turbulence Model. In this numerical work, the effect of two types of micro vortex generators with two different heights installed in different positions of the longitudinal and at different angles of attack and in streams with different Mach numbers for Doubles with the aspect ratio of 7 and 5 is discussed. In the results, it was found that increasing the Mach number would increase the effect of micro vortex generators. It was also found that as the angle of attack increases, the optimal installation location of micro vortex generators will be more spaced along the longitudinal of the wing leading edge. In general, micro vortex generators, regardless of their location, except at small angles of attack that increase insignificant drag force, reduce drag force, increase the maximum lift coefficient and stall angle. Keywords: Micro vortex generator, three-dimensional wing, Stall Angle, Aerodynamic Coefficients, NACA 0018