مطالعه عددي اثرات موقعيت‌هاي طولي و عمودي كانارد بر توزيع فشار و ضرايب آيروديناميكي يك مدل بال هواپيماي مانورپذير

Numerical Investigation of Longitudinal and Vertical Positions of Canard on Pressure Distribution and Aerodynamic Coefficients of a Maneuverable Aircraft Wing Model

در اين تحقيق، اثرات كانارد و موقعيت هاي طولي و عمودي آن بر توزيع فشار و ضرآيب آيروديناميكي يك مدل بال هواپيماي مانورپذير، با استفاده از شبيه سازي عددي مورد مطالعه قرار گرفته است. بررسي ها در عدد رينولدز 105×5 و در زواياي حمله مختلف با استفاده از شبكه ي بي سازمان و مدل آشفتگي تنش رينولدز انجام شده است. بال و كانارد مثلثي شكل اند و كانارد در موقعيت هاي طولي جلو، وسط و عقب و موقعيت هاي عمودي بالا، وسط و پايين نسبت به بال قرار گرفته است. نتايج بدست آمده نشان مي دهد كه براي تركيب مدل بدون كانارد، تا زاويه حمله 25 درجه، تطابق بسيار خوبي بين داده هاي تجربي و حل عددي وجود دارد. اضافه نمودن كانارد باعث مي شود كه گردابه روي سطح بالايي بال، قوي تر و بزرگ تر شود. همچنين، براي موقعيت هاي مختلف طولي و عمودي كانارد، دنباله ناشي از گردابه كانارد از روي بال اصلي عبور مي كند. ضمناً، براي حالتي كه كانارد در موقعيت جلو و بالا نسبت به امتداد بال اصلي قرار گرفته باشد، بيشترين مقدار نيروي برآ بدست مي آيد. همچنين، كمترين مقدار نيروي پسا مربوط به حالتي است كه كانارد نزديك به بال اصلي و در امتداد محور آن باشد. به هر حال، بيشترين مقدار بازده آيروديناميكي مربوط به حالتي است كه كانارد در موقعيت پايين- جلو قرار گرفته باشد.

In this research, canard and its vertical and longitudinal positions effects on pressure distribution and aerodynamic coefficients of a maneuverable aircraft wing model have been investigated numerically applying the fluent software. The investigations have been performed at the Reynolds number of 5×105 and different angles of attack, using unstructured grid and the Reynolds stress modeling. The applied wing and canard are delta shape and the supposed canard longitudinal positions are front, middle and rear, and its vertical positions are up, middle and low, respect to the main delta wing. For the case of no canard configuration model, the obtained results show that until angle of attack of 25 degrees, there is a very good agreement between the experimental data and the numerical results. Adding the canard causes the vortex on the wing upper surface become stronger and bigger. Also, for all longitudinal and vertical positions of the canard, the canard’s wake passes over the main wing surface. When the canard is at forward-up position respect to the main wing, the highest amount of lift force achieves. Furthermore, the least amount of drag force relates to the case which the canard is closer to the main wing and along with its axis. However, maximum amount of aerodynamic performance achieves when canard is at down-forward position respect to the main delta wing.