بررسی تجربی و عددی اثرات نسبت طولی و زاویه حمله بر رفتار حرکتی استوانه با صفحات عمود بر آن

در این تحقیق به بررسی تجربی و تحلیلی جریان ناپایا حول یک مدل استوانه با درجه آزادی چرخشی پرداخته شده است. بررسی‌های تجربی در سرعت‌ها و زوایای حمله مختلف برای دو مدل استوانه با نسبت‌های طولی مختلف انجام شده است همچنین در بررسی تحلیلی از روش عددی موسوم به گردابه گسسته استفاده شده است. نتایج تحلیل و تجربی نشان می‌دهد که رفتارهای حرکتی دورانی و نوسانی و ترکیبی از آنها رخ می‌دهد. این نوع رفتارها به مشخصات هندسی از جمله نسبت طول صفحات به شعاع استوانه، زاویه حمله اولیه جسم و سرعت جریان آزاد بستگی دارد. در سرعت‌های مختلف و در تمامی زوایای حمله اولیه برای نسبت طولی کمتر از 1، مدل دارای حرکت نوسانی حول زاویه‌ای خاص می‌باشد. این زاویه برای استوانه بهمراه دو صفحه، 90 درجه است. عموماً در زوایای حمله اولیه پایین، حرکت دورانی با افزایش نسبت طولی و سرعت جریان آزاد اتفاق می‌افتد و با افزایش در زاویه حمله اولیه، مدل تمایل به حرکت نوسانی حول زاویه‌ای خاص دارد. همچنین در تمامی سرعت‌های جریان آزاد 10 متر بر ثانیه و بالاتر، برای نسبت طولی 4، مدل دارای حرکت دورانی پایا بوده است. در ضمن، سرعت زاویه‌ای مدل‌ها و عدد استروهال در حرکت دورانی محاسبه گردیده است. نتایج نشان می‌دهد که با افزایش عدد رینولدز جریان، عدد استروهال دارای مقدار ثابتی می‌باشد.