بررسي، شبيه ‌سازي و اعمال اثرات مقياس هندسي در تخمين و محاسبات ضرايب آيروديناميكي ايرفويل NACA 0012 از مقياس تونل باد به ابعاد واقعي

بررسي و مطالعه اثرات مقياس مدل بر تست ‌هاي آيروديناميكي مدل مقياس به‌ منظور تعميم آن به مقياس واقعي، با توجه به تأثير مستقيم بر عملكرد سيستم پروازي، بسيار حائز اهميت است. هدف پژوهش حاضر مطالعه و شبيه‌سازي CFD مدل‌هاي مقياس آيروديناميكي ايرفويل NACA 0012 باهدف استخراج اثرات تغييرات مقياس هندسي و ارائه متدولوژي اعمال اين اثرات بر عملكرد آيروديناميكي ايرفويل است. از نرم‌افزار تجاري Ansys Fluent 2019 R3 به‌منظور شبيه‌سازي‌هاي CFD و مطالعه اثرات مقياس بر عملكرد استفاده‌شده است. 16 سناريو مقياس شامل تغيير عدد رينولدز و زواياي حمله با فرض عدد ماخ ثابت 0/256 است. طول كورد ايرفويل 50 سانتي‌متر (رينولدز 3 ميليون) به‌عنوان مدل مبنا در شبيه‌سازي‌ها در نظر گرفته‌شده است. ميزان انحراف نتايج صحت‌سنجي شده براي ضرايب پسا و برآ به ترتيب 11 و 1 درصد است. نتايج شبيه‌سازي نشان مي‌دهد كه در زاويه حمله 10 درجه، افزايش 2 برابري طول ايرفويل (رشد رينولدز از 3 تا 6 ميليون) منجر به كاهش 7/92 درصدي در ضريب پسا، افزايش 1/25 درصدي در ضريب برآ و كاهش 18/30 درصدي در ضريب ممان پيچشي مي‌شود. نصف شدن طول ايرفويل در زاويه حمله 15 درجه، افزايش 16/29، كاهش 3/49 و افزايش 9/22 درصدي مقادير ضرايب پسا، برآ و ممان پيچشي را به دنبال دارد. از دستاوردهاي مهم پژوهش حاضر معرفي و ارائه روابط و همبستگي‌هايي براي پارامترهاي عملكردي آيروديناميكي ضرايب پسا، برآ و ممان پيچشي براي هر يك از سناريوها برمبناي نتايج شبيه‌سازي‌ها است.