بررسی تجربی اثر بال‌ زدن بر نیروهای برآ و پیشران بال سه بعدی

Abstract

اثر بال‌زدن بر نیروی برآ و پیشران در بال سه بعدی در محدوده اعداد رینولدز پایین (کمتر از 200000) و فرکانس‌های کاهش یافته مختلف با استفاده از آزمون تجربی در تونل باد مادون صوت مورد بررسی قرار گرفته است. آزمایش‌ها در محدوده اعداد رینولدز 42000 تا 170000 که محدوده اعداد رینولدز برای پرندگان واقعی است صورت پذیرفته است. فرکانس‌های کاهش یافته مورد بررسی نیز در محدوده 0 تا 45/0 می‌باشد که اغلب پرندگان در این محدوده پرواز می‌کنند. آزمون‌ها در زوایای حمله 0 تا 24 درجه صورت پذیرفته است. نتایج به دست آمده نشان می‌دهد افزایش فرکانس کاهش یافته تا 100 درصد نیروی برآ را افزایش داده و در برخی از شرایط نیروی پسا را به صفر رسانده است. همچنین افزایش فرکانس کاهش یافته باعث تأخیر در زاویه واماندگی بال شده است. نتایج به دست آمده در تغییر عدد رینولدز نشان می‌دهد که با تغییر عدد رینولدز از 42000 به 86000 لایه مرزی در بخش وسیع‌تری از سطح بال از آرام به آشفته تبدیل می‌گردد، لذا بیشینه ضریب برآ به میزان 40% افزایش می‌یابد. همچنین مشخص شد که تأثیر فرکانس کاهش یافته بر نیروی برآ وابسته به زاویه حمله است به گونه‌ای که در زوایای حمله پایین افزایش فرکانس کاهش یافته تأثیری بر ضریب برآ نداشته اما با افزایش زاویه حمله تأثیر مثبت فرکانس کاهش یافته بر ضریب نیروی برآ بیشتر شده است.