بررسی عددی اثر جریان جت-جفت بر واماندگی دینامیکی یک ایرفویل ضخیم

واماندگی دینامیکی پدیده‌ای است که به‌واسطه ریزش گردابه ها بر روی سطح مقطع بال نوسان کننده در زوایای حمله زیاد پدیدار می‌گردد. وقوع واماندگی دینامیکی باعث افت شدید در نیروی برآ و افزایش چشمگیر در نیروی پسا می‌شود. یکی از روش‌های کنترل جریان فعال برای مقابله با این پدیده، جریان جتجفت می‌باشد. در این مقاله اثر کنترل جریان جت-جفت بر روی ایرفویل نوسانی ناکا 0025 در اعداد رینولدز مختلف بررسی شده است. برای حل عددی جریان سیال، معادلات ناویر-استوکس میانگین رینولدز، به‌صورت دوبعدی، تراکم ناپذیر، ناپایا و با مدل آشفتگی اس اس تی کی امگا به کمک یک برنامه کامپیوتری خانگی حل گردیده است. برنامه کامپیوتری نوشته‌شده برای این مسئله با نتایج آزمایشگاهی موجود اعتبارسنجی و مطابقت خوبی مشاهده شده است.‌ به‌منظور بررسی اثرات کنترل جریان جتجفت، سه ضریب ممنتوم مختلف 0.05، 0.07 و 0.08 روی ایرفویل مذکور و پنج عدد رینولدز 10^4×5، 10^4×7.5،  10^5، 10^5×1.5 و 10^5×3 بررسی گردیده است. مشاهده می‌گردد که در موارد بررسی شده، ایرفویل پایه در اعداد رینولدز کمتر از 10^5 رفتار متفاوتی نسبت به اعداد رینولدز بالاتر دارد؛ به‌طوری‌که به‌منظور حذف واماندگی آن نیاز به ممنتوم بیشتر جت یعنی مقدار 0.08 است درصورتی‌که در اعداد رینولدز بالاتر بررسی شده با اعمال ممنتوم 0.07 واماندگی به‌طور کامل حذف گردیده است.

Numerical Investigation of Coflow Jet Effects on Dynamic Stall of a Thick Airfoil

Dynamic stall is a phenomenon which appears due to the vortex shedding on the oscillating wing section at high angles of attack. Occurrence of the dynamic stall causes a severe decrease in the lift force and huge increase in the drag force. The CoFlow Jet (CFJ) is one of the active flow controls to prevent this phenomenon. In this paper, the effect of this active flow control on the NACA 0025 airfoil for different Reynolds numbers is investigated. For numerical solution of the fluid flow, the Reynoldsaveraged NavierStokes equations in twodimensional, incompressible, and unsteady form with the SSTkω turbulence model is solved using an inhouse computer code. The developed code is validated with the previous experiment data, and a fairly good agreement is observed. In order to investigate the effects of the CFJ, three different momentum coefficients of 0.05, 0.07 and 0.08 and five Reynolds numbers of 5×104, 7.5×104, 105, 1.5×105, and 3×105 are studied. It is found in the examined cases that the baseline airfoil in the Reynolds numbers of 105 and lower has different behavior compared to the higher Reynolds numbers; while in order to eliminate the dynamic stall, it requires more jet momentum of 0.08, while for the higher investigated Reynolds numbers, by applying the jet momentum of 0.07, the dynamic stall is completely eliminated.