به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « drag coefficient » در نشریات گروه « مکانیک »

تکرار جستجوی کلیدواژه «drag coefficient» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»
  • S. Chamoli, A. Phila, P. Sanwal, H. Adhikari, H. Rana, P. Pant, A. Joshi, C. Thianpong, S. Eiamsa-Ard *
    In the present work, numerical simulations are conducted for external flow through a double rectangular cylinder with different inclinations at Reynolds number (Re) 50 to 200 based on free stream velocity. The cylinder aspect ratio is considered to be fixed at 0.25.  During the numerical simulations, one cylinder is kept fixed, and the other cylinder is inclined at ‘θ = 20o’ first clockwise and then in an anticlockwise direction alternatively for both cylinders. Because of the inclined cylinder, the vortex dynamics lead to significant changes in flow-induced forces. In this article, the focus is given to how Re and inclination in the cylinder influence the flow structures and associated aerodynamic properties. It is shown that when any of the cylinders are inclined, a significant decrease in the average drag coefficient is noticed as compared to the parallel cylinder case. In a similar manner, the lift coefficient also decreases when any one of the cylinders is inclined at θ = 20o either clockwise or counterclockwise as compared to the parallel cylinder case.
    Keywords: Numerical Simulation, Lift Coefficient, Drag Coefficient, Strouhal Number, Double Rectangular Cylinder}
  • مهدی ناطوری زاده، جواد سپاهی یونسی*
    این مقاله به بررسی عددی اثر ردیف دیسک های چندگانه بر پارامتر های عملکردی یک ورودی هوای فراصوتی تقارن محوری از نوع تراکم ترکیبی در عدد ماخ 2 می پردازد. پارامترهای عملکردی ورودی شامل ضریب پسا، ضریب اعوجاج، نسبت بازیافت فشار کل و نسبت دبی جرمی است. ردیف دیسک های چندگانه یکی از روش های نوین برای کنترل جریان و لایه مرزی است. در این مطالعه پس از اعتبارسنجی نتایج حاصل از شبیه سازی عددی به کمک نتایج تجربی، ورودی مورد نظر در نسبت پس فشار های مختلف از نظر پارامتر های عملکردی مورد بررسی قرار گرفته است. در ادامه به بررسی اثر تعداد دیسک ها، طول و عمق حفره های ایجاد شده پرداخته شده است. نتایج نشان می دهد که استفاده از ردیف دیسک های چندگانه اثر مطلوبی بر ضریب پسا و نسبت دبی جرمی دارد. همچنین مشاهده شد که استفاده از ردیف دیسک های چندگانه حالت کارکردی فروبحرانی را به تعویق می اندازد که از لحاظ عملیاتی برای وسیله پرنده بسیار حائز اهمیت است، زیرا باعث گسترش پاکت پروازی پرنده می شود.
    کلید واژگان: ورودی هوای فراصوتی, ردیف دیسک های چندگانه, ضریب پسا, نسبت دبی جرمی, بازیافت فشار کل}
    Mehdi Naturizadeh, Javad Sepahi-Younsi *
    This study deals with the numerical investigation of the effects of the of multi row disks on the performance parameters of an axisymmetric supersonic air inlet of the mixed compression type at free stream Mach number of 2. Inlet performance parameters include drag coefficient, distortion coefficient, total pressure recovery and mass flow ratio. The multi row disk concept is one of the new methods to control the flow and the boundary layer. In this study, after validating the results of numerical simulation with the help of experimental results, the desired inlet has been investigated in terms of performance parameters in different back pressure ratios. Then, the effects of number of disks, length and depth of the cavities were also investigated. The results showed that using the multi row disks has a favorable effect on the drag coefficient and mass flow ratio. It was also observed that the use of multi row disks postpones the subcritical operating condition, which is operationally very beneficial for the aerial vehicle, because it makes the flight envelope of the vehicle wider.
    Keywords: Supersonic Inlet, Multi Row Disk, Drag Coefficient, Mass Flow Ratio, Total Pressure Recovery}
  • S. Dai, S. Ren, X. Liu, D. Duan *, H. Jin, H. Zhang
    The hydrodynamic coefficient of an underwater manipulator varies with changes in posture and flow field, presenting significant challenges for precise control and localization. This study, conducted numerical simulations to investigate the patterns of variation in flow field and hydrodynamic coefficients. Results showed that hydrodynamic performance remained consistent when the posture of the manipulator was either axisymmetric or origin-symmetric. Upon rotation, axial flow extended across the entire downstream surface, and the Karman vortex street entirely eliminated. Pressure coefficients on the back pressure surface of the manipulator increased with the Reynolds number within the range of 6×103 ≤ Re ≤ 3×104, while the pressure coefficient on the upstream surface remained unchanged. Within this range, drag coefficients for the upper and lower arms decreased by 27.4% and 23.9%, respectively. The hydrodynamic performance of the lower arm was independent of the upper arm's posture, with a maximum drag coefficient of 1.48 achieved at α = −90°. As the posture angle of the manipulator varied from 30° to 60°, the pressure coefficient on the upstream surface decreased from 0.75 to 0.25.
    Keywords: Underwater Manipulator, Pressure Coefficient, Drag Coefficient, Free Ends, Flow Structure}
  • B. Hao, Q. Jiang *, C. Xu, L. Liu
    The bullet shape is critical in efficient bullet design because it affects the lift and drag forces. This paper proposes a new bullet shape with a logarithmic curve and analyzes the lift and drag coefficients of bullets with different curves under different angles of attack. The results are compared with a bullet whose shape is described by the power law curve. Fluent simulations demonstrate that the optimal power exponent values are 0.65, 0.6, and 0.65 for the bullet with the power law curve and 1.3, 1, and 1 for the bullet with the logarithmic curve at 0°, 30°, and 40° angles of attack, respectively. At a 0° angle of attack, the lift coefficient of the logarithmic curve is the largest. The lift force of the bullet with the logarithmic curve is 129.4% higher than that with the von Karman curve. The drag coefficient is the largest for the bullet with the rectilinear curve; it is 1.30% larger than that of the bullet with the logarithmic curve. At 30° and 40° angles of attack, the lift coefficient of the bullet with the power law curve is larger. The difference in the lift coefficients between the two angles of attack is 18.47%. The bullet’s drag coefficient is the largest for the logarithmic curve, and the difference in the drag coefficients between the two angles of attack is 18.59%.
    Keywords: Arcuate Curve, Drag coefficient, Lift Coefficient, Power exponent, Computational fluid dynamics}
  • H. Zarei, M. Passandideh Fard *
    The numerical investigation has been performed on the cross-axis-flow lucid spherical turbine. This type of cross-axis flow turbine generates moments through the forces acting on its blade cross-sections. To evaluate its power and performance, a three-dimensional simulation procedure was performed. The experimental results of Bachant and Wosnik have been used to verify the numerical predictions. The spherical lucid model turbine which they examined had 4 blades with NACA 0020 section and 16cm chord length. Drag and power coefficients were used to compare the data for the water inlet velocity 1m/s and different non-dimensional tip-speed-ratio (inlet velocity / linear rotating velocity of the blade). This paper has selected two airfoil sections, NACA 2412 and NACA 64(3)418, to design the turbine blades. The influence of four effective blade parameters, inclusive of profile section type, chord length, number of blades, and blade twist angles, on turbine performance over a wide range of tip speed ratios, is investigated. It can deduce that the power coefficient has increased up to 22% for NACA 2412 compared to the experimental test. Also, the three-bladed turbine possesses the best results among all models. For this model, the power coefficient increased by 12% and 71% for NACA 2412 and NACA 64(3)418 sections, respectively. The twist of the blades increases the power coefficient by 19% and 31% for NACA 2412 and NACA 64(3)418 sections inside the channel respectively. Increasing the blade chord length causes to increase in power coefficient of up to 12% for NACA 2412 section compared to the experimental test.
    Keywords: Lucid spherical turbine, Drag coefficient, Power coefficient, Helical turbine, Asymmetric airfoils}
  • حسین سیفی*، شهریار کوراوند، محسن سیفی داوری
    سه ایرفویل NACA0015،  NACA0018و NACA0021 در اعداد رینولدز پایین مورد مطالعه آیرودینامیکی قرار گرفت. ابتدا با استفاده از روش عددی پنل بر پایه توزیع خطی گردابه، Q-Blade، CFD و آزمایش تجربی در تونل باد انجام و برای روش پنل از کد کامپیوتری زبان FORTRAN و برای روش CFD از مدل KW-SST  نرم افزارFluent  استفاده شد. نتایج نشان داد ایرفویل NACA0015 در مقایسه با دو ایرفویل دیگر در اعداد رینولدز بررسی شده ماکزیمم نسبت ضریب برآ به پسای بیش تری داشته و نسبت به دو ایرفویل دیگر دیرتر با استال مواجهه می گردد. سپس ایرفویل NACA0015 انتخاب و در عدد رینولدز 27000 ضریب برآ، ضریب پسا و نسبت ضرایب برآ به پسا در محدوده زاویه 10 تا 18 درجه در آزمایشگاه مورد مطالعه تجربی و با داده های Q-Blade، فرترن و مدل KW-SST  مقایسه و نتایج نشان داد روش صفحات گردابه برای جریان هایی با عدد رینولدز کم، ضریب پسا و نسبت ضرایب برآ به پسا را در زاویه حمله کم تر و ضریب برآ را در زاویه حمله بیش تر بسیار خوب مدل کرده و درصد خطای کم تری نسبت به سایر روش های مورد بررسی دارد. نسبت ضرایب برآ به پسا در زاویه حمله 10 درجه مدل فرترن و  CFDبا درصد خطای 8/1 و 3/2 درصد و با افزایش زاویه حمله مدل CFD و فرترن در زاویه حمله 18 درجه با درصد خطای 4 و 2/5 درصد مدل کرده که در زاویه حمله کم تر مدل فرترن و در زاویه حمله بالا مدل CFD برای تحلیل مناسب است.
    کلید واژگان: ایرفویل, رینولدز, ضریب برآ, ضریب پسا, دینامیک سیالات محاسباتی}
    Hossein Seifi *, Shahriar Kouravand, Mohsen Seifi Davary
    The three low Reynolds number airfoils, NACA0015, NACA0018, and NACA0021, were examined. First, CFD and experimental testing were done in the wind tunnel using the numerical Vortex-Blade method, and it was used for the panel method of the KW-SST model. The findings demonstrated that the Reynolds numbers are more affected by airfoils when there are two airfoils present, as opposed to when there are more than two. The segmentation coefficient has been used to remove the tip radius and lift coefficient in the angle of attack less and less than other methods, according to comparison and results that showed that the method of vortex shedding and lift coefficient ratios in angle of attack between 10º and 18º in the laboratory were analyzed. In the attack angle of 10° and CFD model with a 1.8 and 2.3% error rate, increasing the attack angle of the CFD model, and Fortran at an attack angle of 18° with the 4 and 5.2% Fortran model and at the top of the CFD model for the analysis.
    Keywords: Airfoil, Reynolds Number, Lift Coefficient, Drag coefficient, CFD}
  • زهرا منصوری، میترا یادگاری دهکردی، عبدالامیر بک خوشنویس

    بررسی جریان حول سیلندر دایروی از مسایل کلاسیک مکانیک سیالات به شمار می رود. نیرو های ناپایدار تشکیل شده در پشت سیلندر، ناشی از گردابه های جدا شده از سطح آن است. کنترل شدت ریزش گردابه ها منجر به کنترل شدت نیرو های ناشی از گردابه ها می شود. یکی از نمونه تجهیزاتی که در کاهش نوسانات ناشی از گردابه ها مورد استفاده قرار می گیرد، سیم اغتشاش ساز می باشد. لذا در پژوهش حاضر، سرعت های نوسانی، تنش برشی رینولدز و ضریب پسا حول سیلندر دایروی همراه با سیم اغتشاش ساز در اعداد رینولدز 3900 و 13692 و 27383 بررسی شد. بدین منظور قطر سیلندر مورد پژوهش 20 میلی متر و قطر سیم های اغتشاش ساز نصب شده 25/0، 5/0، 75/0، 1 و 5/1 میلی متر می باشد. سیم های اغتشاش ساز در موقعیت های 140± و40  θ= ±درجه نصب شده اند. نتایج حاصل نشان می دهند که استفاده از سیم اغتشاش ساز با قطر 25/0 میلی متر منجر به کاهش 68%، 50% و 55% سرعت های نوسانی   و کاهش 85% تنش برشی رینولدز نسبت به سیلندر صاف می شود. همچنین وجود پیک در نمودارهای سرعت نوسانی بیانگر وجود گردابه های بزرگ در پشت سیلندر می باشد. تنش برشی رینولدز  با قطر سیم اغتشاش ساز رابطه مستقیم دارد.

    کلید واژگان: سیلندر دایروی, سیم اغتشاش ساز, تنش برشی رینولدز, ضریب پسا, سرعت نوسانی}
    Zahra Mansouri, Mitra Yadegari, Abdolamir BakKhoshnevis*

    Investigating the flow around a circular cylinder is one of the classical problems of fluid mechanics. Unsteady forces formed behind the cylinder are caused by vortices separated from its surface. Controlling the intensity of vortex shedding leads to controlling the intensity of forces caused by vortices. One of equipment that is used to reduce fluctuations caused by vortices is trip wires. Therefore, in the present study, the fluctuating velocities, Reynolds shear stress and drag coefficient around the circular cylinder with the trip wire have been investigated at different Reynolds numbers. For this purpose, the diameter of the circular cylinder is 20 mm and the diameter of the installed trip wires is 0.25, 0.5, 0.75, 1, 1.5 mm. Trip wires are installed at θ=±40 and ±140 positions. The results show that the use of trip wires with a diameter of 0.25mm causes a decrease of 68%, 50% and 55% of fluctuating velocities (u', v', w') and a decrease of 85% Reynolds shear stress compared to the smooth cylinder. Also, the presence of a peak in the fluctuating velocity indicates the presence of large vortices behind the cylinder. Reynolds shear stress has a direct relationship with the diameter of the trip wire.

    Keywords: Circular Cylinder, Trip Wire, Reynolds Shear Stress, Drag Coefficient, Fluctuating Velocity}
  • C. Bayindirli *
    This study focused on reducing the drag force of a road vehicle using passive flow control. The aerodynamic performance of the model vehicle was improved by applying originally designed vortex generators. The drawing data of the model vehicle and vortex generators were designed in the Solid Works® program. The drag force measurements and flow visualizations were performed in the Fluent® program with the Reynolds numbers in the range of 2.8×105-6.6×105. Accordingly, the CD value of the base model vehicle decreased by 6.22%, 4.59%, 3.38%, and 3.04%, respectively, using the originally designed vortex generator. This aerodynamic improvement rate can decrease the fuel consumption of vehicles by up to 3.3% at high vehicle speeds. To verify the highest numerical drag reduction, the model vehicle and vortex generators were produced in a 3-D printer. The vortex generators were mounted on the vehicle models with the lowest CD value as in CFD analysis. The wind tunnel tests were conducted under the same test conditions for two vehicle models. It was determined that the experimental results supported numerical drag reduction.
    Keywords: Aerodynamic, CFD, Drag coefficient, Vortex generator, Wind tunnel}
  • Reza Bahoosh *, Milad Rohani, MohammadReza Saffarian

    Numerical simulations of the airflow around a hatchback and a sedan vehicle without and with spoilers are carried out, besides, its effect on drag and lift coefficients are investigated with and without crosswinds. The effects of crosswind on aerodynamic forces are considered and its results are compared with the case without considering the effects of crosswind. For this purpose, the steady-state three-dimensional Navier-Stokes equations are solved by the Simple Method. Moreover, for turbulence modeling, the Realizable k-e model is implemented. The spoiler angle and its length are changed for both car models; furthermore, the effects of two spoilers on drag and lift coefficients are investigated in detail. All cases are simulated with and without crosswind. The results show that the impact of the spoiler for without crosswind conditions to decrease the lift coefficient in both models is significant; in addition, the drag coefficients are reduced for some cares. It can be concluded that the increase of spoiler length for both sedan and hatchback vehicles can increase the downward force and vehicle stability.

    Keywords: Drag coefficient, Lift coefficient, Spoiler, Numerical solution, Crosswind}
  • سیامک حاتمی، میترا یادگاری، عبدالامیر بک خوشنویس

    </strong>آرایش های زیادی برای قرار دادن استوانه ها در مجاورت یکدیگر وجود دارد. چیدمان سیلندرهای دایروی اعم از آرایش مجاور هم، پشت سرهم و متناوب در زوایای مختلف اخیرا توسط محققین مورد توجه قرار گرفته است. لذا در پژوهش حاضر، تغییرات ضریب پسا در سه سیلندر A، B و C با قطرهای 5/15، 3/21 و 31 میلیمتر در زوایای°0، °5، °10، °5/22، °45، °5/67 و °90 در دو نسبت فاصله 2 و 4 برابر قطر سیلندر اصلی در اعداد رینولدز مختلف (48000>Re>14700) به صورت تجربی بررسی شده است. نتایج بیانگر آن است که تغییرات ضریب پسا کاملا به قطر استوانه ها و نسبت فاصله وابسته می باشد. تغییرات ضریب درگ در نسبت فاصله 2 برابر قطر سیلندر اصلی در زوایای مختلف، وابستگی کمی به تغییرات عدد رینولدز دارد. همچنین با افزایش قطر سیلندر پایین دست از شدت تاثیر عدد رینولدز بر تغییرات افزایشی ضریب درگ کاسته می شود. در 4=L/D ضریب پسا، حساسیت کمتری نسبت به تغییرات زاویه، به جز زاویه صفر درجه از خود نشان می دهد.

    کلید واژگان: سیلندر دایره ای, آرایش متناوب, زوایای مختلف, ضریب درگ, بررسی تجربی}
    Siamak Hatami, Mitra Yadegari, Abdolamir Bak Khoshnevis

    Many arrangements are available for placing cylinders with respect to each other. Some arrangements of circular cylinders include side-by-side, tandem, and staggered at different angles. Thus, in the present study, the drag coefficient at three cylinders, A, B and C with diameters of 15.5, 21.3 and 31 mm at different angles (0°, 5°, 10°, 22.5°, 45°,67.5° and 90°) in L/D=2 and 4 at various Reynolds numbers (14700<Re<48000) is experimentally investigated. The results showed that the drag coefficient is completely dependent on the diameter of cylinders and the L/D ratio. The variation of drag coefficient in L/D = 2 is less dependent on the Reynolds number changes at different angles. Also, by increasing the diameter of the downstream cylinder, the effect of the Reynolds number on the drag coefficient was reduced. The drag coefficient in L/D = 4 is less sensitive to the angle changes except for the zero degree angle.

    Keywords: Circular cylinder, Tandemly-arranged, Different angles, Drag coefficient, Experimental investigation}
  • رخشاد دشتی گوهری، رامین ذاکری*، محمدمحسن شاه مردان، محسن نظری

    در این مقاله، از روش دینامیک ذرات اتلافی جهت شبیه سازی جریان حول ریزایرفویل استفاده شده است. به دلیل مشکل رایج در اعمال شرط مرزی و عدم بررسی آیرودینامیکی اجسام در این روش مولکولی برآن شدیم تا مطالعه در این حیطه را آغاز کنیم. در این مطالعه از شرایط مرزی دوره ای استفاده شده و با اعمال این شرایط مرزی ذرات به تعادل رسیدند. نتایج بدست آمده شامل بررسی پروفیل سرعت در هندسه ساده کانال و مقایسه شبیه سازی جریان در کانال به روش دینامیک ذرات اتلافی و دینامیک سیالات-محاسباتی می باشد. خطای مقایسه پروفیل سرعت با این دو روش 6 درصد بدست آمد. در ادامه، جریان حول ایرفویل لوزی شکل شبیه-سازی شد و با گسترش جریان حول ایرفویل الگوی خطوط جریان به صورت متقارن بدست آمد. نتایج برای ایرفویل ناکا 0012 در زوایای 0، 3، 6، 9، 10 نیز گسترش داده شد. نمودار ضرایب آیرودینامیکی و همچنین نمودار نسبت نیروی آیرودینامیکی بر حسب زاویه حمله با دو روش شبیه سازی دینامیک ذرات اتلافی و دینامیک سیالات محاسباتی مقایسه شده است. خطای مقایسه این دو روش کم تر از 3 درصد محاسبه گردید.

    کلید واژگان: دینامیک ذرات اتلافی, ریز ایرفویل, ناکا0012, ضریب درگ, ضریب لیفت}
    Rokhshaad Dashti Gohari, Ramin Zakeri *, Mohammad Mohsen Shahmardan, Mohsen Nazari

    This paper uses the dpd method to simulate the flow around a microairfoil. In this study, periodic boundary conditions were used, and the particles were balanced by applying these boundary conditions. The results include the analysis of velocity profiles in simple channel geometry and the comparison of flow simulations in channels by dpd and cfd. The error of comparing the velocity profiles with these two methods was 6%. Next, the flow around the rhombus-shaped airfoil was simulated, and with the expansion of the flow around the airfoil, the pattern of flow lines was obtained symmetrically. The results for naca0012 airfoil also expanded to 5 different angles. The diagram of aerodynamic coefficients and the diagram of aerodynamic force ratio in terms of attack angle has been compared with two simulation methods of dpd and cfd. The comparison error of these two methods was calculated to be less than 3% .

    Keywords: Dissipative Particle Dynamics, micro airfoil, Naca 0012, Drag coefficient, Lift Coefficient}
  • A. Tamil Chandran *, T.Suthakar, KR.Balasubramanian, S.Rammohan, Jacob Chandapillai

    Numerical analysis of drag coefficient of three-dimensional bluff bodies such as flat plates, cylinder, triangular prism, semicircular profiles located in the flow path of the pipe was performed. Bluff bodies of various lengths are analysed using a turbulence model. The effect of bluff body thickness on drag coefficient was analysed. A significant observation of the study is the reduction in drag coefficient with an increase in thickness. Effect of pressure coefficient on drag coefficient was evaluated. The study confirms that frictional coefficient has negligible effect on drag coefficient in the studied Reynolds number range. Change in drag coefficient over a wide range of Reynolds number was studied and is reported. Irrespective of geometry and length, the study indicates that there is a significant difference in drag coefficient between two dimensional and three dimensional simulation studies. It is also concluded that the length  of a bluff body in a confined domain  has a significant effect on its drag coefficient.

    Keywords: Drag coefficient, Pressure coefficient, Turbulence model, Computational Fluid Dynamics, Bluff body, Friction coefficient}
  • S. Karimi *, A. Abiri, M. Shafiee, H. Abbasi, F. Ghadam
    The present experimental study was done aimed to investigate dynamic ofa single bubble rising through wall-bounded flow at high Reynoldsnumber. Thus, Rhamnolipid biosurfactant was added to stagnant fluid andbubble diameter was controlled between 2.5 and 3.5mm. The resultedReynolds number was in the range of 400 to 900 depends on biosurfactantconcentration. Rhamnolipid has a low toxicity, a high biodegradabilityand good stability at a wide range of temperatures. The results showedthat terminal velocity linearly depends on Reynolds number. Furthermore,drag coefficient is related to Eötvos number and is autonomous toReynolds number. Finally, to estimate terminal velocity and dragcoefficient, four empirical correlations were developed. Relative errors ofthe proposed correlations were less than of 3.35% and 1.97% for velocityand dimensionless velocity equations, respectively, and average errors oftwo equations proposed for drag coefficient were 4.44% and 3.26%.
    Keywords: High Reynolds Number, Rhamnolipid biosurfactant, Terminal velocity, Drag coefficient, Wall-bounded flow}
  • محمدحسن جوارشکیان*، فرزان حقیان

    در این پژوهش رشد دو نوع یخ شبنم و روشن در طول دهانه بال یک پهپاد (UAV) مورد مطالعه قرار گرفت. همچنین علت فیزیکی تشکیل این یخ ها روی سطح به همراه تاثیر یخ زدگی روی ضرایب آیرودینامیکی بال توسط روش عددی بررسی شد. برای این منظور، بال مستطیلی با مقطع ناکا0012 در زاویه حمله 4 درجه، در دو دمای مختلف مورد مطالعه قرار گرفت. از حلگر فشارمبنا و مدل آشفتگی یک معادله ای اسپالارت-آلماراس در نرم افزار تجاری استفاده شد. محاسبات در رینولدز 106×3 صورت گرفت. نتایج حاصل از الگوی رشد یخ حاکی از آن است که روی دهانه بال از ریشه تا میانه تفاوتی میان ضخامت یخ وجود نداشته ولی از قسمت میانه تا نوک، به علت افزایش سرعت جریان، میزان برخورد و تجمیع قطرات در ناحیه مذکور افزایش یافته که نتیجه آن افزایش ضخامت یخ می باشد. همچنین تحت شرایط یخ روشن، در نزدیک لبه فرار به علت رشد لایه مرزی، یخ تشکیل می شود. با انجام محاسبات مشابه درحالت غیرلزج و عدم رشد یخ در نزدیک لبه فرار، صحت این ادعا نیز ثابت شد. ازطرفی پدیده جریان القایی که روی نوک بال های سه بعدی به-وجود می آید، باعث برخورد قسمتی از قطرات به نوک بیرونی بال و درنتیجه رشد مقداری ناچیز یخ در ناحیه مذکور می شود. بعلاوه بررسی ضرایب برآ و پسا نشان داد که تشکیل یخ باعث افت عملکرد آیرودینامیکی بال می شود. همچنین این مطالعه نشان داد که افت عملکرد ناشی از یخ روشن به دلیل ایجاد شاخ روی سطح بال، بیشتر از یخ شبنم می باشد.

    کلید واژگان: یخ زدگی بال, عملکرد آیرودینامیکی, تجمیع یخ, ضریب درگ, پرنده های بدون سرنشین}
    Mohammad Hassan Djavareshkian *, Farzan Haghian

    In this study, the growth of glaze and rime ice along the UAV’s wing span was studied, the cause of the formation of these ices on the surface and the effect of ice accretion on the aerodynamic performance of the wing was investigated. For this reason, a rectangular wing with NACA 0012 airfoil section at an angle of attack of 4 degree was studied at two different temperatures. A pressure-based solver and the Spalart-Allmaras turbulence model were used in commercial software. Calculations were performed at Re = 3×106. The results of the ice growth pattern indicate that there was no difference between the ice thickness on the wing span from root to middle, but from the middle to the tip, due to the increase in flow velocity, the rate of collision and the accumulation of droplets in the area increased. Also under glaze ice conditions, ice forms near the trailing edge due to the growth of the boundary layer. This calculation also proved the accuracy of this claim by performing similar calculation in the inviscid condition and the lack of ice growth near the trailing edge. On the other hand, the vortex phenomenon that occurs on the tip of the three-dimensional wings causes part of the droplets to hit the tip of the wing, resulting in the growth of a small amount of ice in this area. study of lift and drag coefficients showed that ice formation reduces the aerodynamic performance of the wing.

    Keywords: wing icing, Aerodynamic Performance, Ice Accretion, Drag Coefficient}
  • رضا بابایی*

    استخراج ضرایب آیرودینامیکی و مشتقات دینامیکی با دقت بالا یکی از مهم ترین کاربردهای آزمایش های ایروبالستیک است. این کار با اندازه گیری موقعیت های خطی و زاویه ای و سرعت های مربوطه و دیگر پارامترها بسته به حسگرهای به کار رفته در آزمایشگاه، انجام می شود. مهم ترین سوال قبل و بعد از انجام این آزمایش ها میزان دقت نتایج بدست آمده، اثبات درستی روش و الگوریتم به کار رفته در استخراج ضرایب و اثر خطاهای مختلف بر روی نتایج است. بدین منظور می توان اثر وجود خطا در مقادیر اندازه گیری شده نسبت به ضرایب آیرودینامیکی مورد نظر را قبل از انجام آزمایش مدلسازی، محاسبه و بررسی نمود.در این مطالعه علاوه بر انجام آزمایشات پروازی برای تعیین ضریب پسا، مقایسه اثر وجود خطا در انواع پارامترهای اندازه گیری شده در ضرایب آیرودینامیکی نیز ارایه شده است. در یک سری آزمایش پروازی ضریب پسای کره با خطای کمتر از 3% استخراج گردید که مبین توانایی تخمین ضرایب آیرودینامیکی با دقت بالا از آزمایشات ایروبالستیکی می باشد. خطاهای آزمایشات ایروباستیک می تواند ناشی از حسگرها، خطای ساخت نمونه، خطای الگوریتم تخمین و... باشد که با در نظر گرفتن هر یک، میزان خطای نهایی محاسبه شده و نتایج پروازی مدل شده در حضور خطا نیز می تواند با مقادیر بدون خطا مقایسه می گردد. این بررسی نشان خواهد داد که تاثیر خطای هر یک از داده های پروازی بر روی حل عددی مدل پروازی و نتایج ضرایب تخمین زده شده چگونه است و در نتیجه در انتخاب هر یک از حسگرها در آزمایش ها پروازی ایروبالستیکی چه دقتی باید لحاظ شود.

    کلید واژگان: آزمایش ایروبالستیک, شناسایی و تخمین ضرایب, روش حداقل مربعات, ضرایب آیرودینامیکی, خطای ضرایب, ضریب پسا}
    Reza Babayi *

    Accurate aerodynamic coefficients and stability derivatives estimation is one of the feature of aeroballistic tests. This can be done by measuring the linear and angular coordinates, velocities and other relevant parameters from different sensors. The important question is the accuracy of the results, the method correctness and the coefficients estimation algorithm. Therefore, the effect of any measured parameters error on the estimated aerodynamic coefficients should be considered and analyzed.In addition, in order to investigate the effect of errors on the estimation of aerodynamic coefficients, a set of aeroballistic tests for measuring the sphere drag coefficient with error of less than 3% in this study. This shows the capability of high precision coefficient measurements in such tests. The errors involved in aeroballistic tests are mainly due to sensors, model manufacturing, data collection and the estimation algorithm. By modelling the error origins, the final error of the system can be predicted and analyzed. This investigation shows effect of each sensor error on the modelled collected data plus other flight simulation data that would help in designing the actual experiments.

    Keywords: Aeroballistic test, Nonlinear Least Square, Aerodynamic Coefficients, Coefficients error, Drag Coefficient}
  • مرتضی خیاط*
    وسایل نقلیه زمینی در دسته بندی اجسام بلوکه کننده جریان قرار می گیرند. هنگامی که یک وسیله نقلیه رو به جلو حرکت می کند حرکت هوا در اطراف آن گرادیان فشار تولید می کند که در طول بدنه متغیر است. این مسیله می تواند منجر به جدایش و پیدایش ناحیه برخاستگی آشفته در قسمت عقب خودرو گردد. مطالعه حاضر اثرات آیرودینامیکی تولیدکننده های ورتکس و تغییر چیدمان آن ها را در حالت های مختلف 6 و 15 عددی هرکدام با آرایش های خطی، مستطیلی و مثلثی بر روی قسمت پشتی یک مدل خودرو به صورت عددی بررسی می کند. برای تحلیل تغییرات ضرایب پسا و برآی حاصل از آرایش های مختلف تولیدکننده های ورتکس از روش معادلات متوسط گیری شده رینولدز و مدل های مغشوش استفاده شده است. نتایج نشان می دهند بهترین حالت برای کاهش نیروی پسا مربوط به حالت 6 تولیدکننده ورتکس با آرایش خطی و مثلثی است که ضریب پسای آیرودینامیکی را نسبت به مدل خودرو بدون تولیدکننده ورتکس به میزان 2% کاهش می دهد. بهترین حالت برای بهبود نیروی پایین بر به منظور افزایش پایداری خودرو نیز مربوط به چیدمان 15 تولیدکننده ورتکس با آرایش مستطیلی می باشد که ضریب برآی آیرودینامیکی را در مقایسه با مدل خودرو بدون تولیدکننده ورتکس به میزان23/1% کاهش می دهد. همچنین با افزایش تعداد تولیدکننده های ورتکس از 6 به 15 عدد، ضرایب پسا به صورت کلی افزایش می یابند.
    کلید واژگان: لایه مرزی, جدایش, ضریب پسا, ضریب برآ, تولیدکننده ورتکس}
    Morteza Khayat *
    Land vehicles are among the blunt body objects. When a vehicle moves forward, the movement of air around it produces a pressure gradient that varies along the body. This can lead to separation and appearance of a turbulent wake region in the rear of the vehicle. The present study numerically investigates the aerodynamic effects of vortex generators and their arrangement in different positions of 6 and 15 numbers, each with linear, rectangular and triangular arrangements on the back of a car model. Reynolds-Averaged Navier-Stokes (RANS) equations and turbulent models have been used to analyze the changes in drag and lift coefficients obtained from different arrangements of the vortex generators. The results show that the best case for reducing the drag force is related to 6 numbers of vortex generators with linear and triangular arrangement, which reduces the drag coefficient by 2% compared to the car model without vortex generators. In addition, the best case to improve the downforce; in order to increase the stability of the car, is the arrangement of 15 vortex generators with a rectangular alignment, which reduces the lift coefficient by 23.1% compared to the car model without the vortex generator. Also, with increasing the number of vortex generators from 6 to 15, the drag coefficients generally increase.
    Keywords: Boundary layer, separation, Drag coefficient, Lift coefficient, Vortex genarator}
  • Terrance Charles, Zhiyin Yang *, Yiling Lu
    Numerical simulations have been carried out to advance our current understanding of flow around two dimensional (2D) and three dimensional (3D) square shaped tandem bluff bodies at a Reynolds number of 22,000, especially to shed light on the sudden change of the downstream body’s drag coefficient. The Reynolds-Averaged Navier-Stokes (RANS) approach has been employed in the present study and the predicted drag coefficients compare reasonably well with available experimental data. Better understanding of flow fields has been achieved by analyzing streamlines, velocity vectors for both 2D and 3D cases in a horizontal plane and a vertical symmetric plane. The sudden jump in drag coefficient of the downstream body for the 2D case is well captured numerically, which is due to the flow over the upstream body impinging onto the front face of the downstream body at a critical gap size between those two bodies. For the 3D case the drag coefficient is predicted to increase gradually, consistent with the previous experimental finding. This is due to the fact that the vortical structures formed in the 3D case are very different, resulting in a reasonably smooth change of the flow field around the upstream body and hence leading to a gradual, not sudden, increase in the drag coefficient of the downstream body.
    Keywords: Tandem bluff bodies, Drag coefficient, RANS, Numerical simulation}
  • مجتبی آشوری*، محسن نظری، محمدحسن کیهانی

    سقوط ذرات جامد درون سیال بعنوان یکی از مسایل پرکاربرد در بسیاری از صنایع از جمله صنعت آب و فاضلاب، زیست فناوری، مهندسی محیط زیست، مهندسی دریا و... است. در این پژوهش به مطالعه آزمایشگاهی سقوط گلوله های فولادی با قطرهای مختلف (از 8 تا 25 میلی متر) درون یک کانال آب ایستا (با فاصله از دیواره) پرداخته شده است. همچنین بعنوان یک مطالعه موردی اثر دیواره بر حرکت و سرعت گلوله با قطر مشخص مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور از یک دوربین تصویر برداری پرسرعت استفاده و سرعت سقوط گلوله ها در حین سقوط تا زمان رسیدن به سرعت حدی بصورت تابعی از زمان توسط پردازش تصویر استخراج شده است. ضریب پسا و سایر پارامترهای وابسته نیز محاسبه و گزارش شده است. همچنین برای اولین بار نتایج آزمایشگاهی به دست آمده مربوط به سرعت لحظه ای و حدی با نتایج آزمایشگاهی سایر پژوهشگران و حل عددی معادلات حاکم مقایسه و صحت سنجی شده است. حداکثر اختلاف گزارش شده بین نتایج بدست آمده آزمایشگاهی و حل عددی برای سرعت لحظه ای و حدی به ترتیب 12 و 5/4 درصد می باشد. بر اساس نتایج بدست آمده، نتایج آزمایشگاهی مربوط به ضریب پسا تطابق بسیاری با رابطه ضریب پسا پیشنهادی پژوهش های پیشین دارد. نتایج همچنین نشان داد که سقوط گلوله در نزدیکی دیواره منجر به تغییر مسیر گلوله در راستای افقی می شود اما سرعت سقوط در مقایسه با حالت دور از دیواره تغییر چندانی نداشته است.

    کلید واژگان: سقوط, سیال نیوتنی, ضریب پسا, سرعت حدی}
    M.Ashouri, M.Nazari *, M.H.Kayhani

    The falling and sedimentation of solid particles in liquids occur in many natural and industrial processes such as water and waste water industries, biotechnologies, environmental engineering, marine engineering, etc. This study represents the results of the experimental study of the falling velocity of steel balls in the water channel for different ball diameters (in the range of 8 to 25mm). The tests are done far from the channel walls. Moreover, as a case study, the wall effect on falling velocity of steel ball (i.e. diameter=12mm) is examined. A high-speed camera is used to determine the coordinate of a falling sphere and estimate the ball velocity and drag coefficients. In addition, a numerical method is used to solve the governing equations in comparison with experimental data. Comparing experimental and numerical results for transient and terminal velocities shows the maximum difference of 12 and 4.5% respectively. Experimental drag coefficients have good agreement with other published data. In addition, falling near the wall leads to a negligible effect on velocity but path diversion is observed.

    Keywords: Falling Sphere, Terminal Velocity, Drag Coefficient, Newtonian Fluid}
  • محمدعلی رنجبر*، هوشنگ برخورداری، رضا محمودی طرقی
    هنگامی که بال هواپیما در مسیر جریان هوا قرار می گیرد به دلیل اثرات سطحی، لایه مرزی در نزدیکی سطوح آن ایجاد می شود. پدیده لایه مرزی بر عملکرد ایرفویل تاثیر گذاشته و اثرات بسیار مهمی بر ضرایب لیفت و درگ آن می گذارد، به طوری که این پدیده سبب اعمال محدودیت هایی می شود که از افزایش عملکرد بال جلوگیری می کند. لذا برای دستیابی به شرایط بهینه لازم است که لایه مرزی تشکیل شده را با روش هایی کنترل کرد. در این مقاله با استفاده از ایجاد دیمپل (شیاری عمود) بر سطح بالایی ایرفویل NACA0012، کنترل جریان مکشی ایجاد شده و عملکرد بال هواپیما در دو حالت دوبعدی و سه بعدی و تحت زوایای حمله و سرعت های جریان آزاد مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور شبیه سازی لازم با استفاده از نرم افزار فلوینت و با استفاده از مدل آشفتگی سه معادله ای K-Kl-ω انجام شده است. عرض شیار ایجادشده 5/2 درصد طول وتر ایرفویل، محل قرارگیری شیار 10 درصد از طول وتر (از لبه حمله ایرفویل) و سرعت مکش نصف سرعت آزاد در نظر گرفته شده است. نتایج به دست آمده نشان می دهد که با ایجاد جریان مکشی در سطح بال می توان ضریب لیفت را افزایش داده و ضریب درگ را کاهش داد که باعث به تاخیر افتادن جدایش جریان گردیده و متعاقبا می توان زوایای حمله و همچنین سرعت جریان آزاد مناسب را جهت بهبود پرواز هواپیمای بدون سرنشین انتخاب نمود.
    کلید واژگان: دیمپل, ایرفویل NACA0012, ضریب لیفت, ضریب درگ, مکش}
    Mohammad Ali Ranjbar *, Houshang Barkhordari, Reza Mahmodi Toroghi
    When the wing of the plane is placed in the air flow direction, due to surface effects, a boundary layer is created near its surfaces.  The boundary layer phenomenon affects Airfoil’s performance and has significant effects on the lift and drag coefficients, this phenomenon leads to restrictions that prevent the increase in wing performance. Therefore, in order to achieve optimal conditions, it is necessary to control the formed boundary layer by several techniques. In this paper, by the creation a groove perpendicular to the outstanding edge of the airfoil’s NACA0012, suction flow controlled and the airplane wing performance is investigated in two-dimensional and three-dimensional models and under attack angles and different flow rates. For this purpose, the necessary simulation was carried out using the fluent software, using the K-Kl-ω three-equation turbulence model. The width of the jet (created groove) is %2.5 of the length of the airfoil chord (%2.5C), the location of the groove is %10 of the length of the chord (from the leading edge of the airfoil) and the speed of suction is considered to be half the free speed. The results show that increasing the coefficient of lift can be achieved by creating the suction flow at the wing level and reduced the drag coefficient, which causes a delay the separation of the flow Subsequently, the angles of attack and the appropriate free flow speed rate can be selected to improve the flight of the Unmanned plan.
    Keywords: Dimple, NACA0012 Airfoil, lift coefficient, Drag Coefficient, Suction}
  • غلامحسین ملکی، سیاوش طباطبائیان، محمدرضا سلطانی*، علیرضا داوری

    در مطالعه حاضر، پروفیل سرعت لحظه ای در پشت یک ایرفویل به صورت تجربی در دو عدد رینولدز متفاوت اندازه گیری شده است. داده های حاصل از این اندازه گیری برای مطالعه پروفیل دنباله و ضریب نیروی پسای ایرفویل در شرایط گوناگون استفاده می شود. در روش های مرسوم و متداول برای محاسبه ضریب نیروی پسای ایرفویل از طریق اندازه گیری سرعت در پشت ایرفویل، از ترم های سرعت اغتشاشی معادله مومنتوم صرفه نظر می شود. اگرچه، در زوایای حمله متوسط به بالا که جریان مغشوش می شود و جدایش هم اتفاق می افتد، ماهیت جریان سه بعدی می شود و نادیده گرفتن ترم های اغتشاشی سرعت (در سه بعد) در محاسبه ضریب پسای ایرفویل ممکن است منجر به کسب داده های اشتباه شود. در مطالعه حاضر به منظور افزایش دقت محاسبه تجربی ضریب پسای ایرفویل برای محدوده زوایای حمله متوسط به بالا، ترم های سرعت اغتشاشی در محاسبه ضریب پسای ایرفویل لحاظ می شود و این امر منجر به برقراری همخوانی مطلوب بین نتایج عددی و تجربی می شود، در حالی که برای محدوده زوایای حمله اندک، به منظور افزایش دقت محاسبه تجربی ضریب پسا و ایجاد یک تطابق مطلوب بین نتایج عددی و تجربی، می توان از اثرات ترم های سرعت اغتشاشی در محاسبه تجربی ضریب پسای ایرفویل صرفه نظر کرد.

    کلید واژگان: توربین بادی, ناحیه دنباله, ضریب پسا, عدد رینولدز, ریک فشار, ترم های سرعت اغتشاشی}
    Gh. Maleki, S. Tabatabaeian, M.R. Soltani*, A. Davari

    In the present study, the instantaneous velocity profile behind an airfoil at two different Reynolds numbers has been measured experimentally. Data are used to study the wake profile and the corresponding drag coefficient force of the airfoil in different conditions. In the conventional and common methods for calculation of the drag force coefficient through the velocity measurement behind an airfoil, turbulence velocity terms of the momentum equation are ignored. However at moderate to high angles of attack where the flow becomes turbulent and separation occurs, the nature of the flow becomes three dimensional and disregarding the components of the fluctuation of velocity (in three dimensions) in calculation of the drag coefficient of airfoil may result in erroneous information. In the present study, in order to increase the accuracy of the experimental drag coefficient of the airfoil for moderate to high angles of attack, turbulence velocity terms in experimental drag coefficient calculation are considered and this causes an acceptable compatibility between experimental and numerical results whereas for low angles of attack, disregarding the effects of turbulence velocity terms in experimental drag coefficient calculation will improve the accuracy of the experimental drag coefficient and a desired compatibility between experimental and numerical data will be established.

    Keywords: Wind Turbine, Wake Region, Drag Coefficient, Reynolds Number, Pressure Rake, Turbulence Velocity Terms}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال