بررسی عددی رفتار جریان در اطراف ایرفویل تغییرشکل پذیر الاستیک در راستای وتر

در پژوهش حاضر، جریان در اطراف ایرفویل تغییر شکل پذیر در رژیم گذر صوت به صورت عددی مطالعه شده و روش تعامل سیال-سازه برای تحلیل رفتار جریان در حین تغییر شکل ایرفویل به کار گرفته شده است. تمامی شبیه سازی ها در نرم افزار کامسول در حالت دوبعدی و به صورت پایا انجام یافته است. میدان جریان و ایرفویل تغییر شکل پذیر بر اساس فرمول بندی لاگرانژی-اولری قراردادی حل گردیده و بدلیل تطبیق سازی بهتر میدان جریان و مرز های تغییر شکل پذیر در این فرمول بندی، شبکه محاسباتی بعد از تغییر شکل اعوجاج کمتری دارد. مدل آشفته تک  معادلهای spalart-allmaras که مدل مناسبی برای جریان های ایرودینامیکی است، برای حل جریان آشفته اطراف ایرفویل به کار گرفته شده است. برای مدل سازی تغییرشکل پذیری الاستیک در راستای وتر، ایرفویل توسط بار گسترده متغیر سهموی در لبه حمله و فرار ایرفویل بارگذاری می شود. مدل شبیه سازی شده با نتایج به دست آمده از ایرفویل صلب در زوایای حمله مختلف مقایسه شده و نتایج حاکی از بهبود قابل توجه پارامترهای ایرودینامیکی در مقایسه با ایرفویل صلب است. نتایج نشان می دهد که تغییر شکل ایجاد شده در راستای وتر، بهترین شرایط پروازی را برای حالت کروز به وجود می آورد.

Numerical Investigation of Flow Behavior Around Chordwise Morphing NACA 0012

In the present study, numerical simulation of transonic flow around chordwise morphing airfoil has been accessed. FluidStructure interaction for analyzing flow field behavior in conjunction with morphing airfoil is used. In this regard, a twodimensional finite element model is established and the arbitrary LagrangianEulerian formulation (ALE), in the flow field and structure configuration is applied to accommodate the deforming boundaries and due to the good conformation of flow filed and deforming boundaries in this formulation, the distortion of computational grid is diminished after the deformation. The procedure incorporates the oneequation SpalartAllmaras turbulence model which is a suitable model for aerodynamics. In this study, the preferable Mach number for the transonic regime is 0.7. Chordwise elastic deformability by uniformly varying extended parabolic load on both leading and trailing edges is considered for morphing purposes. The model is validated against conventional rigid airfoil for various angles of attack, and the comparisons show considerable improvement in the aerodynamic performance and prove the efficiency of elastic morphing airfoil. Moreover, the ultimate results indicate that chordwise morphing contributes to the best flight conditions for cruise flight which contains a wide flight endurance. All the simulations are steadystate and are carried out by COMSOL Multiphysics software.