بهينه‌سازي طول ناحيه‌ي مكش بر روي ايرفويل ناكا 0012 با استفاده از مدل آشفتگي تنش رينولدز (RSM)

Optimization of Suction Jet Width on NACA 0012 Airfoil with Using of Reynolds Stress Model (RSM)

در تحقيق حاضر تاثير مكش و پارامترهاي موثر بر آن از جمله سرعت بي‌بعد مكش، ضريب مكش و طول ناحيه‌ي مكش به‌منظور كنترل جريان بر روي ايرفويل ناكا 0012 به‌صورت عددي مورد بررسي قرار گرفته است. عدد رينولدز جريان 105×5 و جريان كاملا آشفته است. جريان آشفته با استفاده از مدل تنش رينولدز مورد تجزيه و تحليل قرار گرفته است. مكش بر روي ايرفويل به‌صورت يكنواخت و نرمال (مكش عمودي) مدل شده و طول ناحيه‌ي مكش از 5/1 تا 3 درصد طول وتر تغيير مي‌كند. با توجه به مطالعات گذشته جت مكش در فاصله‌ي بهينه، يعني 10 درصد طول وتر از لبه‌ي حمله، قرار گرفته است. سرعت مكش از 1/0 تا 5/0 برابر سرعت جريان آزاد در نظر گرفته شده است. نتايج حاكي از آن است كه با افزايش سرعت بي‌بعد مكش، ضريب برآ افزايش و ضريب پسا كاهش مي‌يابد. بيش‌ترين مقدار افزايش نسبت برآ به پسا در سرعت بي‌بعد مكشِ 5/0 مي‌باشد. هم‌چنين با افزايش طول ناحيه‌ي مكش، نسبت برآ به پسا افزايش مي‌يابد و در طولي معادل 5/2 درصد طول وتر اين مقدار به بيش‌ترين حد خود مي‌رسد. به عبارتي ديگر، طول بهينه جت مكش بر روي ايرفويل ناكا 0012 برابر با 5/2 درصد طول وتر مي‌باشد.

In this study, the effect of suction and the parameters affecting this process including suction amplitude, suction coefficient and the suction jet width has been investigated numerically on NACA 0012 airfoil to control the fluid flow features. The flow has been assumed to be fully turbulent with the Reynolds number of 5 × 105. The turbulence model employed is Reynolds Stress Model (RSM). Suction on the airfoil was considered to be normal and uniform (perpendicular suction) and suction jet widths were from 1.5 to 3 percent chord length. Based on previous studies, suction jet is located in optimal distance, with 10 percent chord length from the leading edge and the range of suction jet entrance velocity was selected from 0.1 to 0.5 of freestream velocity. Results of present study demonstrate that the lift coefficient increases and drag coefficient decreases while suction amplitude is increased. The maximum rise in lift to drag ratio is seen at suction amplitude of 0.5. In addition, the lift to drag ratio climbs when suction jet width increases and reaches to its maximum value at 2.5 percent chord length. In the other words, the suction jet width of 2.5 percent chord length is the optimum width of suction jet on the NACA 0012 airfoil.