بررسي تجربي ميدان دنباله يك مدل زيردريايي به وسيله پراب پنج حفره در تونل باد

Experimental investigation of the wake of a submarine model by five-hole probe in a wind tunnel

در پژوهش حاضر ميدان دنباله جريان عبوري از روي يك مدل زيردريايي در تونل باد به صورت تجربي بررسي شده است. اين آزمايش ها در 4 صفحه متفاوت پايين دست مدل در موقعيت هاي 5/1و 25/1، 1، 85/0X/L= در عدد رينولدز 105×78/5 (براساس طول مدل) به وسيله يك پراب پنج حفره انجام شده است. در اين پژوهش اثر عوامل مختلف مانند تغيير عدد رينولدز، نصب زبري مصنوعي بر روي سطح دماغه مدل، نصب قسمت هاي اضافه روي مدل و تغيير شكل دماغه بر روي ميدان جريان دنباله بررسي شده است. نتايج اين بررسي ها نشان داده اند كه نصب زبري مصنوعي اثر چنداني بر روند كلي توزيع سرعت در ناحيه دنباله مدل نداشته است. همچنين با افزايش عدد رينولدز ميزان افت سرعت در مركز ناحيه دنباله مدل به علت كوچك شدن ناحيه جدايش جريان بر روي سطح پاشنه مدل، كاهش يافته است. حضور قسمت هاي جانبي بر روي سطح مدل باعث رشد مساحت ناحيه دنباله مي شود. بررسي اثر تغيير شكل دماغه مدل زيردريايي بر ميدان دنباله كه از مهمترين نوآوري هاي اين تحقيق به شمار مي رود، نشان مي دهد كه حضور دماغه غير تقارن محوري (مدل تانگو) بر روي مدل باعث مي شود كه سرعت در مركز كانتور نسبت به حالتي كه دماغه ها با شكل تقارن محوري (استاندارد و سابوف) روي مدل نصب هستند، افت بيشتري داشته باشد.

In present study, the wake flow field of a submarine model was investigated experimentally in a wind tunnel. These experiments were conducted in four different locations X/L= 0.85, 1, 1.25 and 1.5 downstream of the model at Reynolds number of 3.85×105 by a five hole probe. The effect of various factors such as the variation of Reynolds number, the installation of the trip strip on the model nose surface, the mounting of the appendages on the submarine bare hull model and the nose shape effect on the wake structure were investigated in this study. The results showed that the installation of the trip strip on the nose surface did not have recognizable effects. By Increasing the Reynolds number, the amount of the dropping velocity in the wake field decreased due to the decreasing of the separation region on the after-body section. Presentation of the appendages on the model surface lead to the increasing of the wake area. The effect of the nose shape on the wake of the submarine model is the main innovation in the present work. Investigations showed that the velocity in the central part of the wake for non-axisymmetric nose shape (TANGO) decreased in comparison with the axisymmetric nose shape (SUBOFF and STANDARD).