مشتقات ديناميكي طولي يك ايرفويل تحت دوحركت نوساني پيچشي و انتقالي در تونل باد

Longitudinal Dynamic Derivatives of an Airfoil under Pitching and PlungingOscillations in Wind Tunnel

درتحقيق حاضر،مشتقات ديناميكي طوليي كايرفويل ازنوع ناكا سري 6، تحت نوسان اجباري پيچشي وانتقالي درشرايط مختلف درتونل بادزير صوت موردآزمايش قرارگرفته است. آزمايش‌هاي نوسانات پيچشي وانتقالي،درشرايط مختلفي اززاويه حمله متوسط،فركانس كاهش يافته ودامنه نوساني انجام شده ومشتقات ديناميكي طولي آن-هابااستفاده ازتغييرات ضريب ممان پيچشي نسبت به زاويه حمله،محاسبه ومورد بررسي واقع شده است. براي تخمين ضرايب مشتقات ديناميكي درحركت‌هاي نوساني هارمونيك از بسط تيلور و انتگرال فوريه به‌صورت توابع خطي ازپارامترهاي وابسته استفاده شده است. روش هاي ‌به‌كارگرفته شده، نتايج يكسان داشته وقابل تعميم جهت تعيين مشتقات ديناميكي طولي هروسيلهپروازي است. نتايج نشان داد درنواحي قبل وحدود واماندگي استاتيكي ايرفويل،تغييرات ضرايب مشتقات ديناميكي طولي نسبت به زاويه حمله داراي روندي معكوس نسبت به نواحي بعد ازواماندگي است. اثرفركانس كاهش يافته برميزان پايداري دوحركت نوساني پيچشي وانتقالي متفاوت ازيكديگراست، به اين ترتيب كه درحركت نوساني انتقالي،افزايش فركانس كاهش يافته،باعث كاهش پايداري نوسان مي‌شود،درحالي كه درحركت نوساني پيچشي،تغييرقابل توجه برميزان پايداري آن نمي‌گذارد.

In this study, longitudinal dynamic derivatives of an airfoil of the type NACA 6-series, oscillating in pitching and plunging motions were calculated using variation of pitching moment coefficients with angle of attack in various conditions, based on wind tunnel data. Various parameters of the tests were mean angle of attack, reduced frequency and amplitude of oscillation. To calculate the longitudinal dynamic derivatives in harmonic oscillations, the Taylorʹs series and integral of Fourier were used. Both the methods had the same results and could be extended to each flight vehicles. The effect of parameters on variation of longitudinal oscillatory derivatives was investigated, in three different regions of oscillation: before, over and post stall conditions. The results showed that variation of the longitudinal oscillatory coefficients with angle of attack is different in the pre-stall and over stall conditions with respect to post-stall region. The effect of reduced frequencyon stability of the motion is different for two types of oscillations. Increasing the reduced frequency resulted in reducing the stability of plunging motion, but has a little effect on the stability of pitching motion.