مطالعه تجربی اندازه گیری نوسانات آزاد یک سیلندر همراه با بالک در تونل باد تحت رینولدزهای مختلف

در این تحقیق به بررسی رفتار یک استوانه با سه بالک تحت جریان آزاد هوا پرداخته شده است. هدف از این تحقیق مطالعه جریان ناپایای آیرودینامیکی با توجه با اهمیت کاربردی در مسایل هوانوردی است. به دلیل وجود درجه آزادی حرکتی در هندسه موجود و پیچیدگی توده‌های گردابه‌ای که سبب ناپایایی است، پیش بینی صحیح رفتارهای دینامیکی مختلف دارای اهمیت است. رفتار دینامیکی این مدل با تغییرات نسبت طولی، سرعت جریان آزاد و زوایای حمله مطالعه شده است. نتایج نشان می‌دهد که رفتارهای حرکتی دورانی و نوسانی و ترکیبی از آنها رخ می‌دهد که به مشخصات هندسی مدل از جمله نسبت طول صفحات به شعاع استوانه، زاویه حمله و سرعت جریان آزاد بستگی دارد. در نسبت طولی کم و سرعت پایین، الگوی حرکتی حول زاویه 60 درجه میرا می‌شود و رژیم حرکتی از نوع نوسانی است که با افزایش نسبت طولی و سرعت جریان آزاد، به رژیم حرکتی دورانی تغییر پیدا می‌کند. بیشترین نوسان و یا دوران مربوط به زاویه حمله اولیه صفر درجه است. عموماً وقوع رژیم حرکتی دورانی با افزایش نسبت طولی و سرعت جریان آزاد در زوایای حمله اولیه پایین اتفاق می‌افتد. سرعت زاویه‌ای مدل‌ها و عدد اشتروهال در رژیم حرکتی دورانی محاسبه شد و نتایج نشان می‌دهد که با افزایش عدد رینولدز جریان، عدد اشتروهال دارای مقدار ثابتی است.

experimental study of measurement of free oscillations of a cylinder with fin in wind tunnel under different reynolds

the purpose of this study is to investigate the behavior of a cylinder with three fins in the presence of free air flow. this study aims to investigate the unsteady aerodynamic flow with respect to its practical significance in aviation. considering the degree of freedom of movement within the geometry and the complexity of the vortex masses that cause instability, it is essential to accurately predict the different dynamic behaviors. we have investigated the dynamic behavior of the model with different length ratios, free flow speeds, and angles of attack. according to the results of the study, rotational and oscillating behaviors, as well as a combination of both, are observed, and they are dependent upon the geometrical characteristics of the model, such as the ratio of the length of the plates to the radius of the cylinder, as well as the angle of attack when the aspect ratio and free flow speed are low, the motion pattern is damped around 60 degrees and the motion regime is oscillatory in nature, which changes to rotational motion as the aspect ratio and flow speed increase. the maximum oscillation or rotation is related to the initial angle of attack of zero degrees. it has been observed that rotational motion regimes occur with an increase in the longitudinal ratio and free flow speed at low initial angles of attack.