بررسی سرعت القایی و حساسیت سنجی نیروی برا در تیوری المان تیغه برای شبیه سازی حرکت بالزن در پرواز ایستا

در این پژوهش ابتدا روش های وارد کردن مستقیم و غیر مستقیم اثرات القایی جریان در تیوری المان تیغه برای بدست آوردن نیروی برآ در فاز پروازی ایستا برای بال حشره‌ی دروزوفیلا مورد بررسی قرارگرفته است. در ادامه، الگوریتم جدیدی برای اصلاح سرعت القایی بر مبنای تیوری جت رانکین-فرود، ارایه شده است. نتایج روش‌های پیشین و جدید برای شبیه سازی آیرودینامیکی بال این حشره‌ در پرواز ایستا طی حرکات ترکیبی بال زدن و پیچش بال با نتایج تجربی منتشر شده برای این بال مقایسه شده است. نتایج این مقایسه نشان می‌دهد که یکی از مدل‌های بر مبنای روش غیر مستقیم به عنوان نزدیک‌ترین روش به نتایج آزمایشگاهی بهترین پیش‌بینی را دارد. با استفاده از این مدل، حساسیت نیروی برآی لحظه‌ای و متوسط تولیدی بال مدل شده‌ی این حشره به شش پارامتر ورودی حرکتی بال سنجیده شده است. این پارامترها شامل فرکانس بال زدن، اختلاف فاز زمانی بین زوایای بال زدن و پیچش بال، حداکثر دامنه‌ی زاویه‌ی بال زدن و پیچش بال و روند تغییرات زاویه‌های بال زدن و پیچش بال طی کورس بال زدن می‌باشند. نتایج نشان می‌دهد که با افزایش فرکانس و دامنه‌ی بال زدن نیروی برآ به نحوی فزاینده افزایش پیدا می‌کند. همچنین مقداری از اختلاف فاز بین دو زاویه بال زدن و پیچش که منجر به حداکثر نیروی برآ شده معرفی می‌گردد. همچنین نتایج نشان می‌دهد که با سینوسی شدن روند تغییرات زاویه‌ی بال زدن با زمان، نیروی برآی تولیدی افزایش پیدا می‌کند.