شبیه سازی اثرات تیغه میراکننده بر میزان تلاطم در مخزن سوخت هواپیمای مدل

یکی از راه‌های متداول جهت جلوگیری از تلاطم در مخازن سوخت، استفاده از تیغه‌های میرا کننده در داخل مخازن است. در این تحقیق 5 نمونه مخزن، شامل مخزن بدون تیغه و مخزن با تیغه‌های میراکننده به شکل‌های مختلف به صورت سه بعدی مدل‌سازی شده‌‌است. در ادامه با اعمال شتاب گرانشی به مخزن، اثرات شکل تیغه‌های میراکننده بر میزان تلاطم و حرکت سیال درون مخزن سوخت با استفاده از روش عددی حجم سیال، تحلیل شده است و نتایج حاکی از میزان خطا کمتر از 4 درصد بین روش عددی و تجربی می‌باشد. بر اساس نتایج بدست آمده، سیال متلاطم پس از 0.35 ثانیه به یک پایداری نسبی می‌رسد، در حالیکه در مخزن بدون تیغه میرا‌کننده این پایداری نسبی بعد از زمان 1.1 ثانیه رخ می‌دهد. با توجه به نتایج، حرکت سوخت در حالت قرارگیری تیغه در قسمت تحتانی و میانی مخزن با توجه به ارتفاع کمتر تیغه نسبت به حالت قرارگیری با تیغه فوقانی در مخزن بیشتر است. بر اساس نتایج بدست آمده در حالت قرارگیری همزمان تیغه‌ها در قسمت تحتانی، میانی و فوقانی مخزن، سیال تلاطم کمتری ایجاد کرده و لوله سوخت در وضعیت بهتری نسبت به شکل تیغه‌ها در مخازن دیگر قرار گرفته‌است.

Simulation of baffle effects on sloshing in model aircraft fuel tank

While aircraft fuel systems are not generally regarded as the most glamorous feature of aircraft functionality, they are an essential feature of all aircraft. Their implementation and functional characteristics play a critical role in the design, certification and operational aspects of both military and civil aircraft. In this article, our concentration is to numerical analysis of baffle shape effects in aircraft fuel tank sloshing. Sloshing is meant the standing wave formed on the surface of a liquid when a tank partially filled with liquid is oscillated. In this study, sloshing analysis with VOF method in ANSYS FLUENT software. One fuel tank without baffle & four fuel tank with different baffle shapes analysed. Results with regard to tank filling, gravity acceration & tank geometry in tank 1 indicate baffle is necessary equipment for safe engine operation. In addition, results in the other tanks indicate position of baffle’s holes is important and affect in velocity of fluid in tanks. Finally, after analysis some recommandations suggested for future works.