Graduate Theses GRI-2017-19112

Title:Υπολογιστική μοντελοποίηση πτέρυγας αεροτομής NLF 1015 με ημιτονοειδή ακμή προσβολής
Kαθυστέρηση απώλειας στήριξης, ημιτονοειδής ακμή προσβολής, μοντελοποίηση τύρβης
Authors:Λέτσιος Απόστολος
Department: Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης, Πολυτεχνική Σχολή, Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών
Language:Greek
Physical Description:37 p.
Publ. Date:2017
Abstract:Στην παρούσα εργασία μελετήθηκε με την χρήση της υπολογιστικής ρευστομηχανικής η επίδραση που έχει η παρουσία της ημιτονοειδούς ακμής προσβολής (tubercles) στην αεροδυναμική συμπεριφορά μιας πτέρυγας φυσικής στρωτής ροής, όπως η NLF 1015, σε χαμηλούς αριθμούς Re. Οι εξισώσεις Reynolds Averaged Navier - Stokes (RANS) επιλύθηκαν με την χρήση κατάλληλου εμπορικού λογισμικού, ενώ για την μοντελοποίηση της τύρβης χρησιμοποιήθηκαν 2 μοντέλα ιξώδους τύρβης. Συγκεκριμένα χρησιμοποιήθηκε το μοντέλο δύο εξισώσεων μεταφοράς του Menter k - ω SST και το μοντέλο μιας εξίσωσης μεταφοράς των Spalart - Allmaras. Παρατηρήθηκε ότι οι πτέρυγες με τα tubercles δημιουργούν κατάλληλο πεδίο ροής γύρω τους, ώστε να είναι σε θέση να διατηρήσουν σταθερό τον συντελεστή άντωσης CL για ένα μεγάλο εύρος γωνιών προσβολής στις οποίες η αρχική πτέρυγα χωρίς tubercles βρίσκεται σε απώλεια στήριξης. Αυτό έχει το αποτέλεσμα, ότι σε σχέση με μια ορθογώνια πτέρυγα NLF 1015 (χωρίς tubercles) έχει καλύτερη αεροδυναμική συμπεριφορά για μεγάλες γωνίες προσβολής χωρίς σημαντική επιβάρυνση του συντελεστή οπισθέλκουσας CD. Αυτή η καλύτερη συμπεριφορά οφείλεται στην παραγωγή τύρβης που γίνεται κατά μήκος των κορυφών των tubercles, τα οποία κατ’ ουσία λειτουργούν ως γεννήτριες τύρβης, καθιστώντας έτσι τα οριακά στρώματα περισσότερο ευσταθή σε αποκόλληση. Στον μηχανισμό αυτό συνεισφέρουν θετικά και οι διακυμάνσεις του πάχους της πτέρυγας κατά μήκος του εκπετάσματός της, οι οποίες διασπούν τις δομές των αποκολλημένων περιοχών σε μικρότερες, δημιουργώντας ένα είδος φράκτη στη ροή, αυξάνοντας με αυτόν τον τρόπο τον μέγιστο συντελεστή άντωσης CLmax της πτέρυγας.

In the current paper, the effect of tubercles on the aerodynamic behavior of a natural laminar In the current paper, we investigated the effect of a leading edge with tubercles in the aerodynamic performance of a NLF 1015 wing on a low Re flow. The RANS equations were solved computationally using 2 different turbulence models, the 2-equation k – ω SST model and the 1-equation Spalart – Allmaras model. It was observed that the tubercled wing was able to maintain steady CL coefficient for a broad spectrum of angles of attack, which mean for an angle of attack higher that 24 degrees, the tubercled wing outperformed the rectangular one, without significant increase on CD coefficient. This was achieved due to turbulence production along the peaks of the tubercles, which work like vortex generators, energizing the boundary layer and achieving stall delay, and the variations of thickness spanwise, which break up the separation regions and creating a fence - like spanwise, thus increasing CLmax
Supervisor:Υάκινθος, Κυριάκος
Keywords:Stall delay, Turbulence modeling, Tubercles, Καθυστέρηση απώλειας στήριξης Ημιτονοειδής ακμή προσβολής Μοντελοποίηση τύρβης
Related files:Fulltext: PDF File with license Δείτε την σχετική άδεια κάνοντας κλικ εδώ!


 Record created 2017-04-12, last modified 2017-04-17


Fulltext:
Download fulltext
PDF File
with license:Δείτε την σχετική άδεια κάνοντας κλικ εδώ!