تحلیل آیرودینامیکی روتور بالگرد با استفاده از روش شبکه گردابه

در این تحقیق، از روش شبکه گردابه و مدل‌سازی دنباله آزاد برای پیش‌بینی دقیق ساختار دنباله و بارگذاری تیغه‌های روتور بالگرد در پرواز ایستایی استفاده شده‌است. در روش شبکه گردابه، تیغه‌ها با صفحه تخت مدل شده و حلقه‌های گردابه روی سطح تیغه‌ها توزیع می‌گردند. در مدل سازی دنباله آزاد و با چرخش تیغه‌ها، گردابه‌ها به دنباله ریزش کرده و با سرعت محلی القاشده توسط گردابه‌های روی تیغه‌ها و روی دنباله جابجا می شوند. در نتیجه، دنباله به‌صورت آزادانه تغییر شکل یافته و ساختار طبیعی خود را پیدا می کند. با استفاده از روش شبکه گردابه و مدل سازی دنباله آزاد، محاسبات آیرودینامیکی بال مسطح در حالت ثابت و حرکت نوسانی صورت گرفته تا دقت و صحت روش در تحلیل جریان غیردائم ارزیابی شود. سپس تحلیل آیرودینامیکی یک روتور در پرواز ایستایی در دو حالت مختلف برای ماخ نوک تیغه‌ها ( ) انجام شده و نتایج با داده‌های تجربی و تئوری موجود مقایسه شده‌اند. در حالت تراکم‌پذیر ( ) برای محاسبه سرعتهای القایی، از تصحیح تراکم‌پذیری پرانتل-گلارت روی قانون بیو-ساوارت استفاده شده است. در ادامه، تاثیر پارامترهای مختلف نظیر اندازه شعاع هسته گردابه، تعداد پانل ها و اندازه گام زمانی روی دقت نتایج آیرودینامیکی و همچنین شکل دنباله مورد مطالعه قرار گرفته است. در نهایت، قابلیت روش شبکه گردابه در تحلیل آیرودینامیکی روتور با تیغه های دارای پیچش نشان داده شده است.