بررسي تاثير فلپ گارني روي مقدار ضريب بالاروندگي ايرفويل با استفاده از روش تحليل آزمايش ها

Effect of Gurney Flap on Airfoil Lift Coefficient by Design of Experiment (DOE) Method

در اين مقاله با كمك شبيه سازي در نرم افزار تحليل سيالاتي فلوئنت تاثير تغيير پارامترهاي فلپ گارني از قبيل تغيير زاويه حمله، عدد رينولدز، زاويه و ارتفاع فلپ و محل قرارگيري آن از لبه فرار روي ضريب بالاروندگي يك ايرفويل متقارن مورد بررسي قرار مي گيرد. مدل سازي به صورت 2بعدي است و مدل آشفتگي استفاده شده k_ε در نظر گرفته شده است. همچنين با استفاده از روش تحليل آزمايش ها به كمك مدل حذف رگرسيون پس گرد كه يك روش آماري براي انتخاب جملات مدل و ترم هاي خطاي برآورد شده است، مقدار ضريب بالاروندگي به صورت تابعي از پارامترهاي موثر معرفي مي شود. با استفاده از تابع به دست آمده مي توان مقدار ضريب بالاروندگي ايرفويل را تعيين و پيش بيني نمود. مقادير عددي حاصل از تابع ضريب بالاروندگي منتج از روش تحليل آزمايش ها همخواني خوبي با ساير مقالات معتبر دارد. نتايج نشان مي دهد كه در يك زاويه حمله ثابت، با افزايش طول فلپ گارني مقدار ضريب بالاروندگي افزايش مي يابد و از سوي ديگر در ارتفاع فلپ گارني ثابت، با افزايش زاويه حمله اين مقدار كاهش مي يابد. علاوه بر اين با افزايش فاصله محل قرارگيري فلپ گارني از لبه فرار ايرفويل در زاويه 90درجه و ارتفاع 1/5% و همچنين افزايش عدد رينولدز در يك فلپ گارني با طول ثابت، ضريب بالاروندگي افزايش مي يابد.

In this paper, the effect of the Gurney flap parameters such as the angle of attack, Reynolds number, angle and height of the flap and its location from the escape edge on the lift coefficient of a symmetric airfoil is considered with the help of simulation in computational fluid dynamic software of Fluent. The turbulence model k-ε is used for the two-dimensional domain. Also, the value of the lift coefficient is introduced as a function of effective parameters by the design of experiment (DOE) method and using the backward elimination regression model which is a statistical method for selecting the model and estimated error terms. The value of the airfoil lift coefficient can be determined and predicted by the obtained function. The numerical values derived from the function of the lift coefficient resulted from the design of experiment method are in good agreement with other valid papers. The results show that at the constant attack angle by increasing Gurney flap height, lift coefficient increase. On the other hand, at the constant height of the Gurney flap, this coefficient decreases with increasing angle of attack. Moreover, the lift coefficient increased by increasing the distance of the Gurney flap from the airfoil escape edge at a 90-degree angle and 1.5%, as well as increasing the Reynolds number at a constant height of a Gurney flap.