شبيه سازي عددي و بررسي عملكرد آيروديناميكي پره هاي الهام گرفته شده از بال حشرات

يكي از روش ‌هاي قابل استفاده در بهبود عملكرد آيروديناميكي پره‌هاي پرنده‌هاي بدون سرنشين كوچك، الهام از بال گونه‌هاي متفاوت از جانوران مانند پرندگان و حشرات است. پژوهش حاضر به بررسي عملكرد آيروديناميكي پره‌هاي الهام گرفته شده از بال حشرات مي‌‌پردازد و تاثيرات شكل پره‌‌ها بر نيروي پيشران، گشتاور و بازدهي پره‌ها مورد مطالعه قرار گرفته است. در اين پژوهش از شكل بال چهار گونه حشرات شامل هميپترا، اورتوپترا و نئوروپترا الهام گرفته شده است. شبيه‌سازي عددي با استفاده از تكنيك قاب مرجع متحرك ( Multiple Reference Frame ) و مدل‌سازي آشفتگي k- omega; SST در شرايط هاور و در بازه‌ي سرعت دوراني 4000 تا 8000 دور بر دقيقه براي پره با قطر 0.24 متر و ايرفويل Eppler E63 تعريف شده است. اعتبار سنجي نتايج شبيه‌سازي عددي با استفاده از نتايج تجربي بر روي پره DJI Phantom 3 انجام شده است و نتايج با دقت قابل قبولي با نتايج ديگران ارزيابي شده است. نتايج نشان مي‌دهد كه پره‌هاي الهام گرفته شده، داراي نيروي پيشران بيشتر و در يك نيروي ثابت، پره‌هاي الهام گرفته شده داراي سرعت دوراني كمتري هستند. پره نئوروپنرا با در نظر گرفتن معيار بازدهي پره، با 6.74 درصد بهبود نسبت به پره DJI Phantom 3 داراي بهترين عملكرد است.