بررسی عددی و تجربی اثر مخزن بر سرعت فلاتر برای مدل بال ذوزنقه ای در رژیم مادون صوت تراکم ناپذیر

Abstract

در این مقاله پدیده فلاتر برای یک بال ذوزنقه‌ای بهمراه مخزن متصل به آن به روش‌های عددی و تجربی در جریان مادون صوت تراکم ناپذیر مورد مطالعه قرار گرفته است. سازه بال با استفاده براساس تئوری ورق فون کارمن مدلسازی شده است. سپس از روش گردابه‌های سه بعدی برای مدلسازی آیرودینامیک بال و تئوری آیرودینامیک اجسام باریک برای مدلسازی اثر آیرودینامیک مخزن استفاده شده است. در نهایت معادلات آیروالاستیک حاکم بر مسئله با در نظر گرفتن حرکت نوسانی بال حل شده است. جهت انجام آزمایشات تجربی از تونل باد مادون صوت تراکم‌ناپذیر استفاده شده است. مقایسه نتایج آزمایش تجربی با تحلیل تئوری تطابق مناسبی بخصوص در محاسبه رفتار آیروالاستیک بال را نشان می‌دهد. در ادامه اثر تغییر پارامتر‌هایی از قبیل ضخامت ورق، ضریب منظری بال، محل قرارگیری مخزن، وزن مخزن، آیرودینامیک مخزن، فاصله عمودی مخزن از بال و مرکز جرم مخزن بر روی سرعت فلاتر و مرز ناپایداری بال بصورت تجربی و تحلیلی بررسی شده است. نتایج نشان می‌دهدکه افزایش ضریب منظری و کاهش ضخامت بال باعث کاهش سرعت فلاتر می‌شود. همچنین تغییر محل قرار‌گیری مخزن بر روی سرعت فلاتر بال/مخزن تأثیر می‌گذارد. آیرودینامیک مخزن اثر چندانی بر روی اندازه سرعت فلاتر بال/مخزن ندارد و افزایش جرم مخزن باعث افزایش مقدار سرعت بی‌بعد فلاتر می‌شود. تغییر محل مرکز جرم مخزن بر روی سرعت فلاتر تاثیر‌گذار است.