بررسي اثر تغيير زاويه حمله بر ساختار جريان بال الماسي شكل با لبه حمله تيز و مجهز به لكس با آشكارسازي جريان

The Evaluation of the Angle of Attack Change Effect on Structure of Diamond Wing with Shrap Leading Edge Being Equipped with LEX by Using Flow Visualization

در اين پژوهش رفتار جريان روي بال الماسي به وسيله دود و ليزر مورد ارزيابي قرار گرفته است. براي اين منظور آشكارسازي جريان در زواياي حمله 5 تا 45 درجه و در سرعت 2/5 متربرثانيه انجام شده است. يكي از بال ها به عنوان بال مبنا و بال ديگري مجهز به زائده آيروديناميكي به نام لكس بوده است. افزايش زاويه حمله سبب بزرگ تر شدن و قوي تر شدن گردابه شده و هم چنين مركز گردابه با افزايش زاويه حمله از سطح زيرين، فاصله گرفته است. افزايش زاويه حمله هم چنين سبب تغيير موقعيت فروپاشي گردابه و انتقال آن به سمت بالادست جريان شده است. استفاده از لكس سبب توليد جريان گردابه اي قوي مي شود كه اين گردابه با گردابه ي لبه حمله بال تركيب شده و جريان گردابه اي قوي تري توليد مي كند كه باعث افزايش انرژي در لايه مرزي شده و از جدايش آن جلوگيري مي كند و در نتيجه مكان فروپاشي گردابه ها به سمت پايين-دست جريان تغيير موقعيت مي دهد. استفاده از لكس باعث كوچك تر شدن ناحيه ي جدايش پشت بال تا 14 درصد نسبت به بال مبنا شده كه عملكرد آيروديناميكي سطوح كنترلي پايين دست جريان را بهبود مي بخشد.

The flow behavior over a diamond wing was experimentally investigated in a smoke tunnel, using laser sheet technique. The effects of Leading Edge Extension (LEX) were also studied. The experiments were conducted at the velocity of 2.5 (m/s) and the angles of attack of 5 to 45 degrees. The results showed that a vortex structure was formed above the wing surface. Increasing the angle of attack increased the size and strength of the vortices and the height of the vortex core to the wing surface as well. At a specific angle of attack the structure of the vortices was changed rapidly and the vortex break down was occurred. The location of vortex break down moved toward the wing apex by increasing the angle of attack. The LEX caused formation of another vortex above the wing surface which was merged with the main wing vortex and formed a stronger one. The stronger vortex energized the boundary layer of the wing surface, delayed the flow separation and moved the break down further down-stream. Using LEX also decreased the width of the wake region behind the wing, up to 14% compared to the original wing which can improve the aerodynamic performance of the control surfaces behind the wing.