آنالیز سه ایرفویل
- سید محمد حسن امام قرشی
- 29 Shahrivar 1405
توضیحات
تحلیل CFD گذرای برهم‌کنش آیرودینامیکی سه ایرفویل NACA 2412
به‌عنوان بخشی از مطالعاتم در زمینه CFD، یک شبیه‌سازی عددی دوبعدی و گذرا انجام دادم تا رفتار آیرودینامیکی و برهم‌کنش جریان اطراف سه ایرفویل NACA 2412 را در یک آرایش چندایرفویلی بررسی کنم.
هدف اصلی این مطالعه، بررسی تأثیر نحوه قرارگیری ایرفویل‌ها بر میدان جریان، توزیع فشار و تغییرات ضرایب آیرودینامیکی بود.
تنظیمات شبیه‌سازی
هندسه:
سه ایرفویل NACA 2412
ایرفویل 1: زاویه +6°
ایرفویل 2: زاویه 0°
ایرفویل 3: زاویه +10°
شرایط جریان:
عدد رینولدز: Re = 10⁵
زاویه جریان: 10°
مدل عددی:
حل‌گر گذرای دوبعدی مبتنی بر فشار (Pressure-Based)
مدل آشفتگی SST k-ω
استفاده از طرح‌های گسسته‌سازی مرتبه دوم
مش:
مش ساختاریافته C-Grid
تعداد سلول‌ها: 139,790
پارامترهای شبیه‌سازی گذرا
اندازه گام زمانی: 0.001 s
تعداد گام‌های زمانی: 110,000
حداکثر تعداد تکرار در هر گام زمانی: 50
حداکثر عدد کورانت: تقریباً 2
معیار همگرایی باقیمانده‌ها: 10⁻⁶
نتایج و مشاهدات
ضرایب آیرودینامیکی در طول شبیه‌سازی گذرا مورد پایش قرار گرفتند. با توجه به ماهیت ناپایدار جریان، مرحله اولیه گذرا از تحلیل نتایج حذف شد و ارزیابی بر اساس بخش پایانی شبیه‌سازی انجام گرفت.
برای آرایش کلی سه ایرفویل:
ضریب برآ: CL = 0.15 – 0.95
ضریب پسا: CD = 0.10 – 0.24
همچنین کانتورهای سرعت و فشار برای بررسی نحوه برهم‌کنش جریان بین ایرفویل‌ها مورد تحلیل قرار گرفتند.
مشاهدات کلیدی
ایرفویل میانی به دلیل زاویه حمله نسبی بیشتر، تغییرات فشار شدیدتری را نشان داد.
ناحیه دنباله جریان (Wake) در پشت ایرفویل سوم در میدان سرعت مشهودتر بود.
تنها جدایش موضعی و جزئی جریان مشاهده شد و تحت شرایط مورد بررسی، ناحیه جدایش قابل‌توجهی شکل نگرفت.
این پروژه تجربه عملی ارزشمندی در فرآیند کامل انجام تحلیل CFD فراهم کرد؛ از آماده‌سازی هندسه و ایجاد مش ساختاریافته گرفته تا تنظیم حل‌گر گذرا، انتخاب مدل آشفتگی و پس‌پردازش نتایج آیرودینامیکی.
