عنوان ترجمه شده مقاله: مطالعه ی عددی جریان گذرنده از ایرفویل ها با سطوح مواج

The paper presents three-dimensional numerical studies on the aerodynamic characteristics of two different modified NACA0012 airfoils with different wavy surfaces using the large eddy simulations. Two types of wavy airfoils are investigated with wavy airfoil-A having a sinusoidal waviness on upper and lower surfaces with a constant chord length, while wavy airfoil-B having sinusoidal variation in both of the leading and trailing edges as well as on the upper and lower surfaces along the spanwise direction. The force characteristics and the flow structures are captured and compared with a corresponding standard NACA0012 airfoil with a Reynolds number of Re=1.6×105. The flow structures and surface pressure distributions on wavy airfoils were found to be significantly different from those on a conventional NACA0012 airfoil. For angles of attack less than the baseline stall angle of a NACA0012 airfoil, a slight decrease of lift coefficient was observed for both types of wavy airfoils, while the lift coefficient for the wavy airfoil-B increases up to 20% greater than that of a NACA0012 airfoil when the angle of attack is larger than the baseline stall angle of 13°. The flow over the leading edge of wavy airfoil-B remained attached at post stall angles of attack. In general, the wavy airfoil-A just exhibits a suppression the airfoil’s fluctuation force, while the wavy airfoil-B demonstrates an advantageous aerodynamic effect on the control of loss of lift in the post stall regime of a conventional NACA0012 airfoil

 چکیده

این مقاله مطالعات عددی سه بعدی را بر روی مشخصه های ایرودینامیکی دو ایرفویل بهبود یافته ی NACA 0012 با سطوح مواج متفاوت با استفاده از شبیه سازی گرداب بزرگ نشان می دهد. دو نوع از ایرفویل های مواج در این مقاله مورد بررسی قرار گرفته اند. ایرفویل مواج نوع A، که موج های سینوسی بر روی سطوح بالایی و پایینی خود دارد و طول وتر آن ثابت می باشد و ایرفویل نوع B که تغییرات سینوسی در هر دو لبه ی فرار و حمله و همچنین در هر دو سطح بالایی و پایینی در جهت اسپن دارد. مشخصه های نیرویی و ساختار جریان ضبط و ثبت شده اند و با استاندارد متناظر ایرفویل NACA0012 با عدد رینولدز  مقایسه شده اند. یافته شد که ساختار جریان و توزیع فشار سطحی بر روی ایرفویل های مواج به صورت قابل ملاحظه ای متفاوت از ساختار جریان و توزیع فشار سطحی بر روی ایرفویل NACA0012 معمول می باشد. برای زوایای حمله ی کوچک تر از زاویه ی استال مبنای ایرفویل NACA0012، کاهش اندکی در ضریب لیفت (برا) برای هر دو نوع ایرفویل مشاهده شده است، در صورتیکه ضریب لیفت برای ایرفویل نوع B هنگامی که زاویه ی حمله بزرگ تر از زاویه ی  استال مبنای ایرفویل13 باشد، تا 20% بیشتر از ضریب لیفت ایرفویل NACA0012 افزایش داشته است. جریان روی لبه ی حمله ایرفویل نوع B در زاویه های حمله ی بعدی  استال، چسبیده باقی مانده است. در کل، ایرفویل نوع َA، تنها فرونشانی در نیروهای نوسانی ایرفویل را از خود نشان می دهد، در حالیکه ایرفویل نوع B، اثر ایرودینامیکی موثری را در کنترل افت لیفت در رژیم  استال ایرفویلNACA0012 معمول داشته است.

-1مقدمه

پدیده ی ناپایای آیرودینامیکی که در رینولدزهای پایین  در روی ایرفویل ها اتفاق می افتد؛ کاربرد های عملی زیادی دارد، برای مثال، وسایل نقلیه ی میکرو/ بدون سرنشین، توربین های بادی، فن ها، وسایل هدایت، و هواپیماها، نمونه ای از این کاربرد ها می باشد. (Huang and Lin, 1995) مشخصه های ایرفویل های عمل کننده در رینولدزهای پایین و  جریان های تراکم ناپذیر مورد توجه بسیاری از محققین قرار گرفته است و پژوهشگران بسیاری در این راستا در سالهای اخیر فعالیت داشته اند(Jaworski and Gordnier, 2012; Wang et al., 2012).. Mueller and DeLaurier (2003) بیان نمودند که بیشتر تحقیقات، با توجه به تاثیر قابل توجه بر روی عملکرد ایرودینامیکی، بر روی رفتار لایه ی مرزی روی سطح مکش متمرکز شده است، برای مثال، جدایش لامینار، گذار، اتصال مجدد آشفتگی، انفجار حباب، و غیره. علاوه بر این، کنترل جدایش جریان ناپایا، همچون مشخصه های لیفت و درگ برای جریان در حول ایرفویل، اهداف مهمی در حیطه ی آیرودینامیک می باشند. این موضوع، توجه بسیاری را هم از نظر آکادمیک و هم از نظر عملی به خود جلب کرده است. برای ایرفویل در زاویه ی بالای حمله، جدایش جریان و تولید ورتکس بر روی عملکرد وسایل، تولید نویز، افزایش نیروی درگ،  استال ایرودینامیکی و حتی آسیب رسانی به ساختار ایرفویل ، تاثیر گذار می باشد…