مطالعه آزمایشگاهی استفاده از مولدهای گردابه پلاسمایی با اشکال مختلف به عنوانوینگلت مجازی

یکی از تکنولوژی های مهم در صنعت هوافضا بهویژه در بخش هواپیمای مسافربری، استفاده از وینگلت ها باهدف کاهش پسا القایی و افزایش برآ جسم پرنده است. در این پژوهش بر استفاده از محرک های پلاسماییبه عنوان یکی از مهم ترین روش های کنترل جریان فعال به عنوان وینگلت مجازی تمرکز شده است. هدف ازاین پژوهش استفاده از محرک های پلاسمایی در شکل ها و شرایط مختلف با هدف کنترل گردابه نوک بالبوده است. کلیه مطالعات به صورت تجربی بر روی یک بال با پسگرایی با ایرفویل NACA۲۴۱۲ در تونلباد انجام شده است. سه نوع طراحی مختلف وینگلت پلاسمایی در مقایسه با یک نوع وینگلت مکانیکی و بال ساده به منظور استخراج اثرات وینگلت مجازی در دو وضعیت پایا و ناپایا صورت گرفته و در سه سرعتجریان ۱۰ ، ۱۵ و ۲۰ متر بر ثانیه و زوایای حمله منفی ۴ تا ۱۸ درجه انجامگرفته است. اندازه گیری ها بهکمک سنسورهای فشار در دو ردیف سوراخ های فشاری بر روی بال در نواحی نزدیک به لبه بال صورتپذیرفته است. نتایج نشان دادند که وینگلت مکانیکی بهترین عملکرد را از منظر افزایش برآ در مقایسه باسایر طراحی ها داشته اما زاویه واماندگی را در سرعت ۱۰ متر بر ثانیه از ۱۳ درجه به ۱۲ درجه تقلیل دادهاست. وینگلت های پلاسمایی نیز توانسته در طراحی بهینه در عملگر کنترل گردابه ۴۰ درصد، عملگر جتمصنوعی ۲۵ درصد و عملگر جریان نوک ۲۲ درصد افزایش ضریب فشار بیشینه را در مقایسه با بال پایه داشته باشد. از طرفی نکته قابلتوجه این است که وینگلت های پلاسمایی زاویه واماندگی را کاهش نداده وحتی در سرعت ۲۰ متر بر ثانیه زاویه واماندگی را از ۱۶/۵ به ۱۷ افزایش داشته است. همچنین در زوایای حمله منفی و پساواماندگی که وینگلت مکانیکی اثر منفی داشته، وینگلت های پلاسمایی موثر بوده اند

Keywords:

آیرودینامیک , تونل باد , پلاسما , کنترل جریان , وینگلت