بررسی عملکرد آیرودینامیکی بالهای مختلف با شکل نوک الهام گرفته شده از طبیعت

در مهندسی هوافضا کاهش نویز و نیروی پسا القایی چالش بزرگی است. همچنین امروزه به علت گسترش به کارگیری اجسام پرنده در محیطهای شهری، بررسی عملکرد آیرودینامیکی آنها از اهمیت بالایی برخوردار است. وینگلت یک ابزار الهام گرفته از طبیعت برای کاهش نیروی پسای القایی و نویز ناشی از آن و در نهایت افزایش عملکرد آیرودینامیکی بال هواپیما است. هدف اصلی این مقاله بررسی اثر پلنفرم نوک بال بر ضرایب آیرودینامیکی است. بدین منظور سه پلنفرم نوک پرنده جغد، سارگپه و دال سیاه به عنوان هدف اصلی مطالعاتی انتخاب شدهاند. نوک بال جغد و سارگپه نیمه مثلثی مستقیم و نوک بال دال سیاه نیمه مثلثی معکوس است. این سه نوک بر بال پایه مستطیلی NACA۰۰۱۲ نصب شده اند. آزمایش های نیرویی به کمک بالانس سه مولفه خارجی به صورت تجربی در تونل باد مادون صوت مدار باز انجام گرفته شده است. نتایج کلی این پژوهش بیانگر عملکرد آیرودینامیکی بهتر بال با نوک جغد در سرعت ۸ متر بر ثانیه معادل سرعت گلاید این پرنده است. به نحویکه این بال دارای ضریب عملکرد بیشتر به مقدار ۴۹/۷% نسبت به بال دال سیاه و %۴۳/۷ از بال پایه بوده است و بال با نوک جغد در تمامی اعداد رینولدز زاویه واماندگی را به تعویق انداخته و بیشترین CLmax را نسبت به دیگر بالها داشته است همچنین ضریب پسا بال نیمه مثلثی معکوس در تمامی سرعتها از دیگر بالها بیشتر است و بال با نوک جغد کمترین ضریب پسا را داشته است.

Keywords:

الهام از طبیعت , تونل باد , بال محدود , بالانس خارجی