بررسی تجربی و عددی اثرات نسبت طولی و زاویه حمله بر رفتار حرکتی استوانه با صفحات عمود بر آن

در این تحقیق به بررسی تجربی و تحلیلی جریان ناپایا حول یک مدل استوانه با درجه آزادی چرخشی پرداخته شده است. بررسی های تجربی در سرعت ها و زوایای حمله مختلف برای دو مدل استوانه با نسبت های طولی مختلف انجام شده است همچنین در بررسی تحلیلی از روش عددی موسوم به گردابه گسسته استفاده شده است. نتایج تحلیل و تجربی نشان می دهد که رفتارهای حرکتی دورانی و نوسانی و ترکیبی از آنها رخ می دهد. این نوع رفتارها به مشخصات هندسی از جمله نسبت طول صفحات به شعاع استوانه، زاویه حمله اولیه جسم و سرعت جریان آزاد بستگی دارد. در سرعت های مختلف و در تمامی زوایای حمله اولیه برای نسبت طولی کمتر از 1، مدل دارای حرکت نوسانی حول زاویه ای خاص می باشد. این زاویه برای استوانه بهمراه دو صفحه، 90 درجه است. عموماً در زوایای حمله اولیه پایین، حرکت دورانی با افزایش نسبت طولی و سرعت جریان آزاد اتفاق می افتد و با افزایش در زاویه حمله اولیه، مدل تمایل به حرکت نوسانی حول زاویه ای خاص دارد. همچنین در تمامی سرعت های جریان آزاد 10 متر بر ثانیه و بالاتر، برای نسبت طولی 4، مدل دارای حرکت دورانی پایا بوده است. در ضمن، سرعت زاویه ای مدل ها و عدد استروهال در حرکت دورانی محاسبه گردیده است. نتایج نشان می دهد که با افزایش عدد رینولدز جریان، عدد استروهال دارای مقدار ثابتی می باشد.