پديد آورنده :
شهسواري، اميررضا
عنوان :
بررسي تجربي تاثير گردابهساز سوزني بر روي عملكرد آيروديناميكي بال دلتا
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
تبديل انرژي
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
هجده، 164ص. : مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
مهدي نيلي احمد آبادي
استاد مشاور :
احمد سوهانكار اصفهاني
توصيفگر ها :
بال دلتا , سنسور فشاري , گردابه , فروپاشي گردابه , تونل باد , گردابهساز , آشكارسازي جريان , كاوشگر پنج‌راهه , جريان سنج سيم داغ
استاد داور :
احمدرضا پيشه‌ور، محمود اشرفي زاده
تاريخ ورود اطلاعات :
1399/09/22
رشته تحصيلي :
مهندسي مكانيك
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1399/10/09
چكيده فارسي :
چكيده اين پژوهش سعععدي در بهبود عملكرد آيروديناميكي بال دلتا دارد بال دلتا به دليل داشعععتن يك جفت گردابه كه در امتداد لبهي حمله بال شكل ميگيرد داراي عملكرد متفاوتي نسبت به ساير بالها ميباشد اين جفت گردابه بر عملكرد آيروديناميكي و جريان روي سطح بال تاثير زيادي دارد از جمله عوامل موثر بر جريان و گردابه ت شكيل شده بر روي بال ميتوان به شكل هند سه لبه حمله بال ا شاره كرد در اين پژوهش تاثير گردابه ساز سوزني بر جريان روي بال دلتا با زاويه پ سگرايي 56 درجه مورد مطالده قرار گرفت آزمايشها در سه زاويه حمله 01 51 و 02 درجه با سرعت 02 متر بر ثانيه بر روي يك بال دلتا ساده و يك بال دلتا مجهز به گردابه ساز سوزني در لبه حمله انجام شععد در بخش اول آزمايشها از كاوشععگر پن حفره جهت بررسععي جريان و تيييرات گردابه بر روي سععطح بال در شععش مقطع عمود بر سطح بال و سه زاويه حمله مختلف استفاده گرديد به منظور استفاده از كاوشگر پن حفره يك سيستم كاليبراتور طراحي و ساخته شد كه به وسيله آن كاوشگر پن حفره در مقطع آزمون تونل باد كاليبره گرديد جهت مطالده تاثير سرعت بر گردابه تشكيل شده بر روي بال آزمايشها در يك مقطع ثابت در دو سرعت متفاوت 5 31 و 02 متر بر ثانيه انجام گرديد نتاي اين بخش در قالب كانتورهاي فشار كل بردارهاي سرعت و خطوط جريان نمايش داده شده است با استفاده از نتاي كاوشگر پن حفره موقديت هسته گردابه استخراج گشته و به وسيله جريانسن سيم داغ به بررسي نوسانات سرعت چگالي طيفي توان هسته و تيييرات سرعت محوري در شش مقطع گردابه پرداخته شععد جهت درك كاملتر تاثير گردابهسععاز بر جريان روي بال دلتا ازآشععكارسععازي جريان به وسععيله دود و ليزر اسععتفاده گرديد جهت آشكارسازي جريان يك تونل دود طراحي و ساخته گرديده وآشكارسازي جريان در شش مقطع طولي شش مقطع عرضي و يك مقطع سطح بال در سه زاويه حمله مختلف انجام شد تيييرات محل فروپاشي گردابه با زمان و بررسي ناحيه دنباله نيز به وسيله نتاي آشكارسازي جريان مورد بررسي و مقايسه قرار گرفت نتاي نشان داد كه استفاده از گردابه ساز سوزني در لبه حمله بال دلتا موجب كوچكتر شدن گردابه و نزديك شععدن آن به سععطح بال ميشععود با حركت از جلوي بال به سععمت عقب بال و يا افزايش زاويه حمله گردابهها بزرگتر گشته و از سطح بال فاصله ميگيرند بررسي موقديت و ارتفاع گردابه اوليه و ثانويه به وسيله نتاي آشكارسازي جريان نشان ميدهد كه گردابه ثانويه در لبه و نزديكي سطح بال تشكيل ميگردد و در مقايسه با گردابه اوليه بسيار كوچكتر ميباشد گردابهسازهاي قرار گرفته در لبه حمله با توليد گردابههاي كوچك موجب انتقال انرژي به گردابه اصععلي روي بال شععده و فروپاش عي گردابه را به تاخير مياندازند به طور كلي استفاده از گردابهساز به دليل نزديك كردن ناحيه كم فشار هسته گردابه به سطح بال و در نتيجه كاهش فشار روي سطح بال موجب افزايش نيروي برآي توليدي توسط بال ميگردد عالوه بر اين گردابه سازها با كوچك كردن گردابه تشكيل شده بر روي سطح بال موجب كوچك شدن ناحيه دنباله و به دنبال آن كاهش نيروي پ ساي بال مي شوند نتاي آ شكار سازي جريان ن شان ميدهد كه در سيم داغ هنگام رخ دادن فروپا شي گردابه به چندين گردابه كوچكتر با جهتهاي مخالف تق سيم مي شود برر سي نتاي جريان سن نشان ميدهد كه با حركت از جلوي بال به سمت عقب بال نوسانات سرعت براي بال دلتا ساده كم ميگردد در حاليكه نوسانات سرعت براي بال دلتا مجهز به گردابه ساز سوزني تقريبا ثابت ميماند در حقيقت گردابه سازهاي سوزني در حال افزايش انرژي آ شفتگي جريان ميباشند كلمات كليدي بال دلتا سن سور ف شاري گردابه فروپا شي گردابه تونل باد گردابه ساز آ شكار سازي جريان كاو شگر پن راهه جريان سن سيم داغ
چكيده انگليسي :
144 Experimental study of needle vortex generator effects on the aerodynamic performance of a slender delta wing Amirreza Shahsavari amirreza shahsavari@me iut ac ir Date of Submission 2020 10 21 Department of Mechanical Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Degree M Sc Language FarsiSupervisor Mahdi Nili Ahmadabadi m nili@cc iut ac irAbstract This study attempts to improve the aerodynamic performance of a delta wing Delta wings have adifferent function compared to the other wings due to having a vortex pair that forms along the leading edgeof the wing This vortex pair has a great effect on the aerodynamic performance and flow over the wingsurface Among the factors affecting the flow and vortices formed on the wing the shape of the wing leadingedge can be mentioned In this study the effect of needle vortex generators on the flow of a delta wing witha sweep angle of 65 was studied The experiments were performed at three angles of attack of 10 15 and 20degrees at a speed of 20 m s on two delta wings with and without equipped needle vortex generators at theleading edge In the first part of the experiments a five hole probe was used to investigate the flow andchanges of the vortices on the wing surface at six sections perpendicular to the wing surface and threedifferent attack angles In order to use the five hole probe a calibrator system was designed and built bywhich the five hole probe was calibrated in the wind tunnel test section To study the effect of air velocity onthe vortices formed on the wing the experiments were performed in a fixed section at two different speedsof 13 5 and 20 m s The results of this section were displayed in the form of total pressure contours velocityvectors and flow lines Using the results of the five hole probe the position of the vortex core was extractedand the velocity fluctuations spectral power density of the core and axial velocity changes at the six sectionsof the main vortex were investigated by a hot wire flowmeter Smoke and laser flow visualization were usedto better understand the effect of the vortex generator on the flow over the delta wing For smoke flowvisualization a smoke tunnel was designed and constructed and the flow visualization tests were performedat six longitudinal sections six transverse sections and one wing surface section in three different attackangles Vortex breakdown location changes with time and sequence area were also examined and comparedby flow visualization results The results showed that the use of the needle vortex generators along the leadingedge of the delta wing makes the vortices smaller and closer to the wing surface By moving from the frontof the wing to the back of the wing or increasing the angle of attack the vortex become larger and move awayfrom the wing surface Examination of the position and height of the primary and secondary vortices by theresults of the five hole probe shows that the secondary vortex forms at the leading edge and near the wingsurface and it is much smaller than the primary vortex The needle vortex generators on the leading edgeproduce small vortices that transfer energy to the main vortex on the wing delaying the vortex breakdown In general the use of a vortex generator increases the lift force produced by the wing due to bringing the lowpressure region of the vortex core closer to the wing surface and thus reducing the pressure on the wingsurface In addition the needle vortex generators reduce the wake area by reducing the vortex diameter onthe wing surface thereby reducing the wing drag force The results of flow visualization show that when avortex breakdown occurs the vortex splits into several smaller vortices with opposite directions Examinationof the hot wire flowmeter results showed that by moving from the front of the wing to the rear of the wing the speed fluctuations for the simple delta wing reduce while the speed fluctuations for the delta wingequipped with the needle vortex gener
استاد راهنما :
مهدي نيلي احمد آبادي
استاد مشاور :
احمد سوهانكار اصفهاني
استاد داور :
احمدرضا پيشه‌ور، محمود اشرفي زاده
