مطالعه عددی اثرات شکل لبه حمله بال های مثلثی بر رفتار جریان با استفاده از رهیافت شبیه سازی گردابه های بزرگ

تعیین مشخصه‌ها و رفتار جریان سیال و به دست آوردن ضرایب آیرودینامیکی، جز مسایل مهم و قابل‌توجه در بررسی جریان حول اجسام می باشد. در این تحقیق، اثرات شعاع لبه حمله بر رفتار جریان حول بال‌مثلثی با زاویه پس گرایی 50 درجه در اعداد رینولدز بین 106×50/0 الی 106×5/2 به‌صورت عددی مطالعه شده است. سه مدل هندسی مختلف شامل مدل دارای لبه حمله تیز و دو مدل دارای لبه حمله نیم‌دایره با شعاع متفاوت موردبررسی قرارگرفته است. شبیه سازی های عددی با استفاده از رهیافت شبیه سازی گردابه های بزرگ در نرم افزار فلوینت ویرایش 14 انجام‌شده و صحت و دقت روش عددی به کار گرفته‌شده، با استفاده از نتایج تجربی موجود بررسی-شده که مطابقت خوبی را نشان می دهد. تاثیر شعاع لبه حمله روی ضرایب آیرودینامیکی، اندازه و محل گردابه ها موردبررسی قرارگرفته است. با توجه به نتایج به‌دست‌آمده، در یک زاویه حمله ثابت، افزایش شعاع لبه حمله بال سبب کاهش ضریب گشتاور پیچشی می شود. همچنین، اندازه و قدرت گردابه اولیه و مقادیر نیروهای برآ و پسا کاهش می‌یابد. هنگامی‌که عدد رینولدز بین 106×50/0 تا 106× 97/0 است، ضریب برآ تمایل به افزایش 6 تا 8 درصدی دارد، اما در اعداد رینولدز بزرگ‌تر، افزایش محسوسی در آن مشاهده نمی شود. همچنین در زاویه حمله 20 و 25 درجه، با افزایش عدد رینولدز، ضریب برآ کاهش محسوسی می یابد. در بال مثلثی دارای لبه حمله تیز، گردابه های قوی تری تشکیل می شود که منجر به ضریب برآی بزرگ تری می گردد. با گردکردن لبه حمله، به سبب تضعیف گردابه های مذکور، ضریب برآ کاهش می یابد.