شبیه سازی عددی پدیده ی وامانش دینامیکی یک بالواره پیچشی

در این پژوهش، جریان سیال حول یک بالواره  با حرکت نوسان پیچشی در ناحیه وامانش دینامیکی توسط یک روش عددی شبیه سازی و تاثیر پارامترهای موثر بر نیروهای آیرودینامیکی بررسی شده است. در این شبیه سازی هندسه بالواره NACA۰۰۱۲ می باشد. جریان لزج، ناپایا و آشفته فرض شده و از شبکه متحرک استفاده شده است. معادلات اساسی بر اساس روش حجم کنترل گسسته و توسط الگوریتم PIMPLE با کد متن باز Open Foam حل شده است. عدد رینولدز این جریان ۱۰۵ و مدل SST K-ω برای مدل سازی جریان آشفته استفاده شده است. ابتدا نتایج به دست آمده با داده های آزمایشگاهی مقایسه و اعتبارسنجی شده است. سپس اثر عدد رینولدز، فرکانس کاهیده، دامنه نوسان و ضخامت بالواره بر ضرایب آیرودینامیکی و محل وامانش دینامیکی در حرکت پیچشی مطالعه شده است. پارامترهای فوق بر روی ضریب برآی بیشینه، ضریب پسا، نسبت ضرایب آیرودینامیکی و محل وامانش دینامیکی تاثیر قابل ملاحظه­ای دارند اما این پارامترها تاثیر قابل توجهی بر شیب منحنی ضریب برآ ندارند. از میان پارامترهای اشاره شده، مهم ترین پارامتری که روی نسبت ضریب برآ به ضریب پسای بیشینه، اثر دارد، ضخامت بالواره و مهم ترین پارامتری که در به تاخیر انداختن وامانش دینامیکی نقش دارد فرکانس کاهیده می باشد.  همچنین نشان داده شد که مکان نقطه ی جدایش و  بیشینه ی نیروهای آیرودینامیکی به الگوی جریان اطراف بالواره بستگی دارد.

Keywords:

وامانش دینامیکی , حرکت پیچشی , آیرودینامیک , ناپایا , مدل آشفتگی SST K-ω