شبيه‌سازي عددي جريان تراكم پذير لزج حول ايرفويل متحرك به روش RANS

Numerical Simulation of Compressible Viscous flow Around The Moving Airfoil By RANS Method

شبيه‌سازي جريان‌هاي آشفته يكي از مهم‌ترين مسائل مهندسي است كه تا كنون مهندسان را با چالش جدي مواجه كرده است. شبيه‌سازي اين نوع از جريان‌ها نياز به هزينه و زمان محاسباتي زيادي دارد. ايرفويل­ ها در صنعت كاربردهاي زيادي دارند كه از جمله آن‌ها پره چرخانه توربوماشين ها و ملخ هواپيماها است. بررسي دو بعدي و سه بعدي جريان در اطراف ايرفويل­ ها كه بسياري از مشخصه‌هاي جريان را نشان مي­دهد حائز اهميت است. در اين مقاله سعي بر بررسي جريان تراكم پذير براي حل بر مبناي چگالي حول ايرفويل دو بعدي و پروانه سه بعدي با همان مقطع براي حالت دو بعدي ايرفويل ثابت و ايرفويل دوار در حالت چرخش همراه با ورودي سرعت و استفاده از شبكه بندي متحرك براي حل ناپايا ايرفويل دوار و پروانه سه بعدي چرخش همراه با ورودي سرعت با استفاده از روش متوسط گيري زماني RANS با مدل هاي Spalart-Allmara٬RNG ٬ SST٬ RSM و مقايسه آن‌ها باهم شده است. براي ايرفويل دوار معادلات چرخش سيال با استفاده از برنامه نويسي C++ به جمله چشمه معادلات مومنتوم اضافه شده است. در مدل دو بعدي نمودارهاي ضريب فشار و اصطكاك پوسته به علت اهميت ويژه براي مدل هاي مختلف روش RANS براي زاويه‌هاي حمله مختلف و براي پروانه سه بعدي كانتور سرعت در طول پروانه و چگونگي تشكيل گردابه ها و استخراج شده است.

Simulation of turbulent flows is one of the most important issues that engineers has forced with serious challenged about it. This type of flow simulation requires high computational cost and time. Airfoils have many applications in industry, including turbomachinery rotor blades and propeller aircraft. Two-dimensional and three-dimensional Studing flow around an airfoils that show many properties of flow is important. This article is studying about and solving the compressible flow which is density-based around two-dimensional airfoils and three-dimensional propeller by same section for the fixed two-dimensional case and rotating airfoil in the rotation condition with the velocity inlet and for three-dimensional rotation with velocity inlet for RANS method with Spalart-Allmaras,RNG,SST,RSM. For rotating airfoil added swirling equations using C++ programming has been to the momentum equations source term. In the two-dimensional pressure coefficint and skin friction of particular importance for the RANS methods for different angles of attack and different models for propeller three-dimensional contour speed during the formation of vortices and extracted.