بررسی تأثیر شکل بال بر روی ضرایب آیرودینامیکی هواپیمای MAV

علوم کاربردی و محاسباتی در مکانیک

مقاله 3، دوره 23، شماره 2، شهریور 1391، صفحه 29-46   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/fum-mech.v23i2.16773

نویسندگان

حسان اسمعیلی منیر^* ؛ مهران تاج فر

دانشگاه صنعتی امیرکبیر

چکیده

استفاده از وسایل پرنده کوچک به‌طور چشم‌گیری در چند سال اخیر توسعه یافته است. یکی از مهم‌ترین وسایل پرنده کوچک، ریز‌ پهپادها (MAVs) هستند که آنها را می توان از روی اندازه کوچک، میزان نسبت منظری پایین و نیز سرعت کم آنها از سایر وسایل پرنده بازشناخت. در طراحی آیرودینامیکی این پرنده‌ها، بزرگ‌ترین سهم به طراحی بال آنها اختصاص دارد. یافتن شکل بال مناسب برای آنها بسیار مهم است. در این مقاله تأثیر شکل چند پلنفرم (PLANFORM)، تأثیر باد جانبی، تأثیر شکل لبه‌های بال، و تأثیر عدد رینولدز در جریان‌های رینولدز پایین برای بال ریز پهپادها معلوم می‌گردد. نتایج نشان می‌دهد که با کاهش نسبت منظری، شیب منحنی لیفت نیز مطابق پیش‌بینی تئوری‌های آیرودینامیکی کاهش می‌یابد. هم‌چنین برای بال‌های با نسبت منظری پایین در اعداد رینولدز کم، پلنفرم زیمرمان معکوس کارایی بهتری دارد. درضمن با کاهش نسبت کونیک لبه حمله، ضریب پسا افزایش می‌یابد. با افزایش این نسبت در زوایای پایین، ضریب پسا کاهش می یابد؛ اما در زوایای حمله بالا مجدداً ضریب پسا افزایش می‌یابد. هم‌چنین با افزایش میزان عدد رینولدز کارایی بال‌ها افزایش می‌یابد. محاسبات CFD از طریق مقایسه با مقادیر تجربی موجود در سایر مقالات ارزیابی می‌شود.

کلیدواژه‌ها

ریز پهپاد؛ پلنفرم؛ جریان با عدد رینولدز پایین؛ نسبت منظری؛ ضرایب برا و پسا

مراجع