شبیه سازی جریان آشفته حول ایرفویل ناکا 12 در شرایط قبل و بعد از واماندگی با استفاده از روش les و مدل های آشفتگی rans

در این تحقیق، اثر مدل سازی آشفتگی، اندازه شبکه و گسسته سازی حجم محدود در زوایای حمله کمتر از شرایط واماندگی و اثرات تراکم پذیری در رفتار واماندگی ایرفویل ناکا 12 با استفاده از بسته نرم افزاری اپن فم بررسی شده است. مشاهده شده است که با بهبود روش گسسته سازی معادله ممنتم، خطای محاسباتی ضرایب برا و پسا کاهش می یابد. از میان روش های گسسته سازی متفاوت، بهترین نتیجه با استفاده از روش گسسته سازی خطی برای عبارت جابجایی و گسسته سازی مرتبه چهارم برای گرادیان فشار حاصل شد. چهار مدل آشفتگی از خانوادهrans شامل اسپالارت آلماراس، k- sst، k-? و rng k-? در زوایای کمتر از شرایط واماندگی بررسی شدند و ضرایب برا و پسای آن ها با یکدیگر مقایسه شد. از میان مدل های آشفتگی مختلف، بهترین نتیجه برای ضریب برا از مدل آشفتگی k- sst و بهترین ضریب پسا از مدل آشفتگیrng k-? بدست آمد. مدل آشفتگی k- sst شروع شرایط واماندگی را به درستی پیش بینی می کند، در حالی که مدل های دیگر توانایی پیش بینی آن را ندارند. مدل آشفتگی شبیه سازی گردابه-های بزرگ (les) برای شبیه سازی جریان در زوایای حمله مختلف و در یک زاویه حمله بالا در شرایط واماندگی بررسی شد. مشاهده شد در زاویه حمله ?18و عدد ماخ 2/0، تراکم پذیری تاثیر مهمی ندارد و شبیه سازی تراکم ناپذیر نتایج مناسبی را ارائه می-دهد، در حالی که در میدان جریان با عدد ماخ 25/0 شبیه سازی تراکم پذیر نیاز است. اثر شکل گیری گردابه ها، حرکت و جدایش آن-ها روی ضرایب برا، پسا و فشار دیواره بررسی شده است. نشان داده شده است که این گردابه ها باعث ایجاد رفتار نوسانی در توزیع فشار روی سطح بالایی ایرفویل می شوند. این رفتار باعث ناپایدار شدن ایرفویل می شود و بر عملکرد ایرفویل در شرایط واماندگی تاثیر جدی و مهمی دارد.