بررسی اثر صدمه بر مشخصات ائرودینامیکی بال با در نظر گرفتن آثار جریان سه‌بعدی

Abstract

در این مقاله، یک نمونه بال محدود که در اثر برخورد یک جسمی مانند گلولة جنگی، دچار صدمه می‌شود، با استفاده از آزمایش تونل باد و روش عددی مطالعه و آثار صدمه روی مشخصات ائرودینامیکی بال بررسی شده است. در مقایسه با تحقیقات پیشین که صدمة دایروی روی بال نامحدود با مشخصات جریان دوبعدی انجام شده است، در این مقاله، شبیه‌سازی با استفاده از یک بال محدود در نظر گرفته شده تا آثار جریان سه‌بعدی روی بال مطالعه شود. از اینرو، برای بررسی اثر موقعیت صدمه در راستای دهانة بال سه‌بعدی، صدمه در سه نقطة سر، میانه و ریشة بال مدلسازی شده است. برای بررسی اثر گوشه‌های تیز صدمة واقعی، از هندسة مثلث برای شبیه‌سازی شکل صدمه استفاده شده است. مقطع بال مورد مطالعه، ایرفویل‌ نامتقارن ناکا با شمارة NACA 641-412 در نظر گرفته شده که ابعاد وتر بال 200 میلی‌متر و نیم‌دهانة آن به‌طول 800 میلی‌متر است. در این مقاله مشخصات جریان عبوری از روی بال و صدمه آشکارسازی شده و آثار آن بر ضرایب ائرودینامیکی نیرو و ممان ‌پیچشی ارائه شده است. نتایج نشان می‌دهد صدمه‌ای که مساحت آن حدود 1 درصد مساحت سطح مؤثر بال است می‌تواند در مقایسه با بال سالم ضریب بـرآی بال را حدود 5 درصد کاهش و ضریب پسا را حدود 14 درصد نسبت به بال سالم افزایش دهد. همچنین صدمه سبب می‌شود بال ضریب ممان ‌پیچشی منفی‌تری را تجربه کند.