بررسی عددی کاهش نیروی درگ جریان بوسیله سطوح ریبلتی در هندسه و ابعاد مختلف

امروزه، با توجه به کم بودن منابع انرژی ، صنایع توجه بیشتری به مساله بهره وری انرژی نشان می دهند. در بخش های کاهش مصرف انرژی و افزایش سرعت کشتی ها و زیردریایی ها، بحث مقاومت اصطکاکی سطح نقش بسیار مهمی دارد. سطوح ریبلتی، یک روش منفعل هستند که توانایی کاهش درگ (پسا) سطوح را دارا می باشند. این مطالعه، به بررسی عددی کاهش پسای 4 هندسه مختلف و جدید ریبلتی در ابعاد و سرعت های مختلف می پردازد. جریان در محدوده رژیم جریان آرام بوده و ریبلت ها به صورت عمود بر جهت جریان قرار گرفته اند. همچنین توزیع تنش برشی و فشار استاتیکی بر روی سطوح ریبلتی مورد بررسی قرار گرفته اند. نتایج نشان دادند که هندسه های 1 و 4 میزان کاهش پسای بالاتری را (در حدود 10/7% و 10/2%) نسبت به هندسه های 2 و3 (در حدود 7/7% و 4/4%) به ترتیب، ارائه می دهند. برخلاف هندسه های1 و 4 ، هندسه های 2 و 3 نیروی پسای اصطکاکی بالاتری را نسبت به نیروی پسای فشاری بر روی سطوح خود دارند. همچنین مطالعه تغییرات سرعت نشان داد که هندسه های 1 و 4 کاهش درگ بالاتری را به ترتیب در هرکدام از سرعت ها دارند.

A Numerical Investigation of Flow Drag Reduction by Riblet Surfaces in different geometries and dimensions.

Nowadays, due to the shortage of energy resources, the industries pay more attention to the energy efficiency. in terms of transportation, reducing of energy consumption and increasing the speed of marine vessels and submarines, the surface friction resistance holds an important role. riblets surfaces are a passive method that have ability of surface drag reduction. This study, investigates numearically, the drag reduction of 4 different and new geometries of riblets in different dimensions and velocities. the flow is in the laminar regime range and riblets are aligned perpendicular to the flow direction. Also the distribution of shear stress and static pressure on the riblet surfaces are examined. The Results showed that geometries 1 and 4 have a higher drag reduction (about 10/7% and 10/2%) relative to the geometries 2 and 3 (about 7/7% and 4/4%) Respectively. Unlike geometries 1 and 4, geometries 2 and 3 have a higher viscose force relative to the pressure force on their surfaces. Also the study of speed changes showed that geometries 1 and 4 have a higher drag reduction in each speed respectively.