بررسی جامع عددی تفاوت میان ضرایب آیرودینامیکی یک ایرفویل کلاسیک متقارن با دو فرض جریان گذار و جریان تماماً آشفته در هر دو رژیم تراکم ناپذیر و تراکم پذیر

نوع مقاله: مقاله علمی پژوهشی

نویسنده

پژوهشکده مبین

چکیده

در مقالة پیش رو  دقت مدل  آشفتگی دو  معادله‌ای K-w SSTو   مدل گذار K-w Transition در تسخیر فیزیک آیرودینامیک خارجی حول ایرفویل کلاسیک ناکای سری0012 یا در اصطلاح NACA0012در هر دو رژیم تراکم ناپذیر (با عدد رینولدز 6 میلیون) و تراکم پذیر زیرصوت (با اعداد ماخ 3/0 الی 9/0 و اعداد رینولدز 1 میلیون الی 100 میلیون) بررسی دقیق شده اند تا با مقایسة نتایج بتوان اختلاف میان فرض جریان تماماً آشفته با فرض جریان گذار (جریان ترکیبی تماماً آرام+ ناحیة گذار + جریان تماماً آشفته) بر‌روی ضرایب آیرودینامیکی را به درستی مشخص نمود. در همین راستا تعداد قابل توجهی از حساسیت سنجی‌ها مشتمل بر تغییر درعدد ماخ جریان آزاد (در رژیم تراکم پذیر)، عدد رینولدز جریان آزاد، تغییر در زاویة حملة جریان برخوردی، تغییر در تراکم شبکة محاسباتی و تغییر در شدت آشفتگی جریان آزاد هستند. در هر تحلیل سعی شده است تا حساسیت نقطة وقوع گذار و پارامترهای تاثیر گذار بر آن در نتایج عددی حاصله و میزان انطباق نتایج بر مبانی تئوریک منتشره در خصوص فیزیک گذار[1] و نیز پارامترهای تاثیرگذار بر روی اندازة برآ، پسا، شیب منحنی برآ، توزیع فشار و ضرایب برآ و پسای اصطکاکی و فشاری این ایرفویل مورد بررسی دقیق قرار گیرند. کلیة نتایج به دست آمده در این مقاله و استنتاج های به عمل آمده از روی نتایج عددی، با تعداد زیادی از نتایج منتشره در مقالات معتبر مقایسه دقیق شده اند



[1] Transition                                                                                                                                    
 تاریخ دریافت: 21/11/92، تاریخ پذیرش: 22/04/94

کلیدواژه‌ها


[1]Saniei Nejad, M., “Fundamentals of Turbulent Flows and Turbulence Modeling”, Danesh Negar Pub. In Persian (2009).

 

[2]Gregory, N., and Wilby, P.G., “NPL 9615  and  NACA  0012 - A  Comparison  of  Aerodynamic  Data”, Aeronautical Research Council, London, (1973).

 

[3]Jameson, A., and Mavriplis, D., “Finite Volume Solution of the Two-dimensional Euler Equations on a Regular Triangular Mesh”, AIAA-85-0435, Reno, Nevada, January 14-17 (1985).

 

[4]McCroskey, W.J., “A Critical Assessment of Wind Tunnel Results for the NACA0012 Airfoil”, NASA Technical Memorandum 100019, USAAVSCOM Technical Report 87-A-5, October (1987).

 

[5]Maksymiuk, C.M., and Pulliam, T.H., “Viscous Transonic Airfoil Workshop Results using ARC2D”, AIAA-87-04 15, AIAA 25th Aerospace Sciences Meeting, Reno, Nevada, January 12-15 (1987).

 

[6]Arias, O., Falcinelli, O., Fico, N., and Elaskar, S.,  “Finite Volume Simulation of a Flow over a NACA 0012 using Jameson, Maccormack, Shu and Tvd Esquemes”, Mecanica Computacional, Vol. XXVI, pp. 3097-3116,  Argentina, Oct. (2007).

 

[7]Barter, G.E., “Shock Capturing with PDE-based Artificial Viscosity for an Adaptive, Higher-order Discontinuous Galerkin Finite Element Method”, Doctor of Philosophy Thesis, MassachusettsInstitute of Technology, USA, (2008).

 

[8]Schook, R., “Bypass Transition Experiments in Subsonic Boundary Layers”, Eindhoven University Press Facilities, The Netherlands, (2000).

 

[9]Mayle, R.E., “The Role of Laminar-turbulent Transition in Gas Turbine Engines”, Journal of Turbomachinery, Vol. 113, No. 4, pp. 509-536, Oct, (1991).

 

[10]  Sveningsson, A., “Transition Modelling – A Review”, Department of Thermo and Fluid Dynamics, ChalmersUniversity of Technology, Gothenburg, Sweden, Oct. (2006).

 

[11]  Menter, F.R., “Two-equation Eddy-viscosity Turbulence Models for Engineering Applications”, AIAA J., Vol. 32, No. 8,  pp. 1598-1605, August, (1994).

 

[12]  Wilcox, D.C., “Turbulence Modeling for CFD”, DCW Industries, Inc., La Canada, California, (1998).

 

[13]  Hutchinson, B.R., and Raithby, G.D., “A Multigrid Method Based on the Additive Correction Strategy”, Numerical Heat Transfer, Vol. 9, pp. 511-537, (1986).

 

[14]  Weiss, J.M., Maruszewski, J.P., and Smith, W.A., “Implicit Solution of Preconditioned Navier-Stokes Equations, using Algebraic Multigrid”, AIAA J., Vol. 37, pp. 29-36, (1999).

 

[15]  Rumsey, C.L., Smith, B.R., and Huang, G.P., “Description of a Website Resource for Turbulence Model Verification and Validation”, AIAA Paper 2010-4742 40th  AIAA Fluid Dynamics Conference, Chicago, IL, June 28-July 1 (2010).