افزایش دقت محاسبه تجربی ضریب پسای یک ایرفویل با احتساب ترم‌های سرعت اغتشاشی در ناحیه دنباله

در مطالعه حاضر، پروفیل سرعت لحظه‌ای در پشت یک ایرفویل به‌صورت تجربی در دو عدد رینولدز متفاوت اندازه‌گیری شده است. داده‌های حاصل از این اندازه‌گیری برای مطالعه پروفیل دنباله و ضریب نیروی پسای ایرفویل در شرایط گوناگون استفاده می‌شود. در روش‌های مرسوم و متداول برای محاسبه ضریب نیروی پسای ایرفویل از طریق اندازه‌گیری سرعت در پشت ایرفویل، از ترم‌های سرعت اغتشاشی معادله مومنتوم صرفه‌نظر می‌شود. اگرچه، در زوایای حمله متوسط به بالا که جریان مغشوش می‌شود و جدایش هم اتفاق می‌افتد، ماهیت جریان سه‌بعدی می‌شود و نادیده‌گرفتن ترم‌های اغتشاشی سرعت (در سه‌بعد) در محاسبه ضریب پسای ایرفویل ممکن است منجر به کسب داده‌های اشتباه شود. در مطالعه حاضر به‌منظور افزایش دقت محاسبه تجربی ضریب پسای ایرفویل برای محدوده زوایای حمله متوسط به بالا، ترم‌های سرعت اغتشاشی در محاسبه ضریب پسای ایرفویل لحاظ می‌شود و این امر منجر به برقراری همخوانی مطلوب بین نتایج عددی و تجربی می‌شود، در حالی که برای محدوده زوایای حمله اندک، به‌منظور افزایش دقت محاسبه تجربی ضریب پسا و ایجاد یک تطابق مطلوب بین نتایج عددی و تجربی، می‌توان از اثرات ترم‌های سرعت اغتشاشی در محاسبه تجربی ضریب پسای ایرفویل صرفه‌نظر کرد.

Enhancement of the Accuracy of Experimental Drag Coefficient Calculation of an Airfoil by Including the Turbulence Velocity Terms in the Wake Region

In the present study, the instantaneous velocity profile behind an airfoil at two different Reynolds numbers has been measured experimentally. Data are used to study the wake profile and the corresponding drag coefficient force of the airfoil in different conditions. In the conventional and common methods for calculation of the drag force coefficient through the velocity measurement behind an airfoil, turbulence velocity terms of the momentum equation are ignored. However at moderate to high angles of attack where the flow becomes turbulent and separation occurs, the nature of the flow becomes three dimensional and disregarding the components of the fluctuation of velocity (in three dimensions) in calculation of the drag coefficient of airfoil may result in erroneous information. In the present study, in order to increase the accuracy of the experimental drag coefficient of the airfoil for moderate to high angles of attack, turbulence velocity terms in experimental drag coefficient calculation are considered and this causes an acceptable compatibility between experimental and numerical results whereas for low angles of attack, disregarding the effects of turbulence velocity terms in experimental drag coefficient calculation will improve the accuracy of the experimental drag coefficient and a desired compatibility between experimental and numerical data will be established.