تحلیل آیرودینامیکی بال و ملخ با استفاده از روش پنل
چکیده
در این تحقیق، سعی داریم اثرات بر هم کنش پروانه را بر بال بررسی کنیم. این کار را در محیط پتانسیل انجام می دهیم تا بتوانیم از خواص و معادلات آن استفاده کنیم و از هزینه های حل بکاهیم. بدین صورت که بال را با استفاده از توزیع چشمه و دابلت به صورت سه بعدی مدل می کنیم. اثرات پروانه و گردش آن را به صورت یک پروفیل سرعت ورودی برای بال در نظر می گیریم. این توزیع را می توان از تیوری های مختلفی پیدا کرد. ولی برای اینکه جواب های پایا داشته باشیم و نیز سرعت گردشی سیال پشت پروانه را مدل کنیم، از تیوری ممنتوم که یکی از انواع مدل های دیسک محرک است، استفاده می کنیم. در ابتدا بال را با پروانه ی خاموش تست می کنیم که نشان می دهد، نتایج کد خیلی خوب با تجربه منطبق است. نظیر چنین نتایجی را در نمودار های ضریب کلی لیفت و ضریب کلی درگ القایی بر حسب زاویه ی حمله و ضرایب محلی لیفت می توان یافت. پس از روشن کردن پروانه، سرعت گردشی و محوری ناشی از آن به صورت سرعت ورودی به بال، با سرعت سیال در بینهایت جمع می شود و درنهایت، به صورت شرایط مرزی سرعت عمودی به مرز جامد برابر صفر، در معادلات ظاهر می شود. ضریب کلی بر حسب زاویه حمله بدست آمده در این حالت، سازگاری بسیار خوبی با تجربه دارد. نتایج ضرایب محلی لیفت نیز نمودار های تجربی را دنبال می کند.