بررسي تجربي اثرات سربالك منحني دوباله در گردابه هاي نوك بال ريز پهپاد با جريان سنج سيم داغ

Experimental Investigation of Effects of Split Blended Winglet at Tip Vortex Structure of Micro-Aerial Vehicle with Hot-Wire Anemometry

سربالك‌ها يكي از ابزارهاي مورد استفاده براي كاهش اثرات گردابه‌هاي نوك بال مي‌باشند. در اين پژوهش، به بررسي تجربي اثرات نصب سربالك منحني دوباله بر روي يك مدل ريز پهپاد به‌منظور كاهش گردابه‌هاي نوك بال پرداخته شده است. آزمايش‌ها در يك تونل باد مدارباز در سرعت 16 متر بر ثانيه و در زاويه حمله 10 درجه انجام شده است. عدد رينولدز بر اساس وتر آئروديناميكي متوسط بال 38000 مي‌باشد. به‌منظور اندازه‌گيري سرعت متوسط و شدت اغتشاش‌ها، از دستگاه جريان‌سنج سيم داغ يك‌بعدي استفاده شده است. نتايج براي حالت بدون نصب سربالك نشان‌گر يك ساختار گردابه‌اي شكل در پشت بال است كه به دليل اختلاف فشار ايجاد شده بر روي سطوح بالايي و پاييني بال است. شدت اغتشاش‌ها در مركز گردابه به بيشينه مقدار خود مي‌رسد كه با فاصله گرفتن از مدل اين مقدار كاهش مي-يابد. نتايج نشان مي‌دهند كه در حضور سربالك دو ساختار گردابه‌اي شكل در اطراف بال به وجود مي‌آيد كه گردابه‌‌ي بزرگ‌تر در اطراف بالك پاييني و گردابه‌ي كوچك‌تر در اطراف نوك بالك بالايي تشكيل‌ شده است.

Winglets are one of the tools used for reducing the effects of the tip vortex. In this research, the effects of installing split blended winglet on Micro-Aerial Vehicle half model in order to the reduction of wing tip vortex were investigated experimentally. The experiments were conducted in an open circuit wind tunnel at velocity 16 m/s and angle of attack 10ᵒ. The Reynolds number of the model was about 3.8×104 based on Mean-Aerodynamic chord. In order to measure the mean velocity and turbulence intensity, the Hot-Wire Anemometry (HWA) has been used. Experimental results in the absence of installing winglet indicated the existence of a vortex structure behind the tip of the wing which is due to the pressure difference created on the upper and lower surfaces of the wing. Turbulence intensity has it highest value in vortex core which is also observed to decrease gradually with downstream distance. The results show that in the presence of winglet, there are two clear vortex structures which one at the winglet/wing junction and the other at the tip of the winglet.