مطالعه تاثیر فرکانس عملگر جت مصنوعی در بهبود عملکرد آیرودینامیکی یک ایرفویل فوق بحرانی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 فارغ‌التحصیل کارشناسی‌ارشد هوافضا، پژوهشگاه هوافضا

2 عضو هیات علمی / پژوهشگاه هوافضا-وزارت علوم، تحقیقات و فناوری

3 عضو هیات علمی / پژوهشگاه هوافضا-وزارت علوم

چکیده

هدف از این تحقیق استفاده از عملگر جت مصنوعی برای کنترل لایه مرزی با رویکرد بهبود عملکرد آیرودینامیکی ایرفویل فوق بحرانی NASA GAW-(2) در ناحیه پسا-واماندگی است. در تحقیق حاضر، حل معادلات ناویر-استوکس ناپایا در شرایط جریان آشفته و تراکم ناپذیر با استفاده از نرم‌افزار فلوئنت صورت گرفته است. در این پژوهش، عامل فرکانس تحریک به عنوان پارامتر اثرگذار بر کنترل جریان توسط عملگر جت مصنوعی مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج برای سه فرکانس بی‌بعد 1، 3 و 5 ارائه شده است. نتایج نشان داد که تحت تاثیر فرکانس بی‌بعد 5 بیشترین افزایش در ضریب برآ مربوط به زاویه حمله 18 درجه حاصل می‌شود که 10% نسبت به بیشینه برآی حالت غیرکنترلی افزایش یافته است. بیشترین کاهش در ضریب پسا نیز مربوط به فرکانس بی‌بعد 5 و زاویه حمله 20 درجه است که در این فرکانس، ضریب پسا 37% نسبت به حالت غیرکنترلی کاهش نموده است. در بهترین حالت کنترلی نقطه جدایش به اندازه 8/25 % طول وتر به تعویق افتاده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Numerical Study of the Effects of Excitation Frequency of Synthetic Jet Actuator on Aerodynamic Performance of a Supercritical Airfoil

نویسندگان [English]

  • Ehsan Najafi 1
  • Soheila Abdolahipour 2
1 MSc Graduate
2 Aerospace Research Institute
چکیده [English]

The purpose of this research is to use the artificial jet actuator to control the boundary layer with the approach of improving the aerodynamic performance of NASA GAW-2 supercritical airfoil in the post-stall region. In this research, unsteady Navier-Stokes equations were solved in turbulent and incompressible flow conditions using Fluent software. In this research, the excitation frequency factor has been studied as a parameter influencing the flow control by the artificial jet actuator. The results are presented for three dimensionless frequencies 1, 3 and 5. Under the effect of dimensionless frequency 5, the highest increase in the coefficient of attack was obtained for the angle of attack of 18 degrees, which has increased by 10% compared to the maximum for the uncontrolled state. The biggest decrease in the drag coefficient is related to the dimensionless frequency of 5 and the angle of attack of 20 degrees, in which the drag coefficient has decreased by 37% compared to the uncontrolled state. In the best control mode, the separation point is delayed by 25.8% of the chord length.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Flow Control
  • Separation
  • Supercritical Airfoil
  • Synthetic Jet
  • Dimensionless Frequency