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 « Experimental aerodynamics » در نشریات گروه « فنی و مهندسی »

  • Sahel Alasvand, Mostafa Kazemi, Mahmood Mani *
    The noise of wind turbines is mainly of aerodynamic origin and is caused by the impact of the flow on the turbine blade. Therefore, improving the behaviour of the flow around the turbine and reducing aeronoise can result in reducing its annoying noise. In the first step of this research, a suitable serration is selected according to the physics of the flow, and then it is installed on the leading edge of the blade in such a way that it does not cause the power loss of the turbine. All the studies have been done experimentally in the wind tunnel and with the help of power, pressure and air velocity measurements in the wake and in the different free stream velocities. The results showed that the pressure fluctuations in the model equipped with a serrated blade have decreased by 4-9% on average in different areas compared to the simple Savonius. On the other hand, the results of the frequency analysis of the anemometer sensors also showed that in the dominant frequencies, the serration caused the range of phenomena to decrease. These results were obtained in such a way that the power measurement showed that the maximum power value of the turbine equipped with serrated blade experienced an increase of nearly 19%. On the other hand, the velocity profile in the wake also shows a greater deficit in the flow around the modified Savonius, which confirms the decrease in the output momentum from the turbine and consequently the increase in power.
    Keywords: Savonius, Wind Turbine, Aeronoise, Experimental Aerodynamics, Wind tunnel}
  • S. B. Jabez Richards, S. Thanigaiarasu *, M. Kaushik
    This study experimentally explores the effect of tabs with asymmetric projections on the mixing effectiveness of jets at different nozzle exit Mach numbers with subsonic ranges of 0.4, 0.6, and 0.8. The results obtained with the tab-controlled jet are compared with those of uncontrolled jets. In this experimental investigation, a pair of identical tabs is deployed along a diameter of a convergent nozzle with inlet and exit cross sections of a circle, where each tab has two triangular projections configured at locations offset to each other at a distance of 1 mm on a plain rectangular stem. The geometrical blockage due to the presence of both tabs is maintained at 5.09% to minimize the thrust loss incurred due to tabs. The counter-rotating vortices generated at different locations of the tabs, caused instability or shear distortions at the nozzle exit, promoting jet mixing and eventually leading to rapid velocity decay along the jet axis and accentuating the reduction of the potential core. Compared to plain jet, reductions in core length of about 70%, 76%, and 81% at Mach 0.4, 0.6, and 0.8, respectively, are observed with the tab-controlled jets. The total pressure decay characteristics in the radial profile along the tab and normal-to-tab orientations have shown significant distortion in the jet structure, making it asymmetrical again owing to the asymmetrical positioning of projections on the tabs. Besides, in comparison with the plain nozzle, the total pressure decay characteristics in the radial profiles of tab-controlled jets are significantly different along the axial locations in the downstream direction due to the same reason of the asymmetrical positioning of triangular projections on the tabs. The primary research goal of this experimental investigation with asymmetrical tabs is to promote jet mixing asymmetrically to achieve thrust vectoring of jets.
    Keywords: Experimental aerodynamics, Jet mixing, Convergent nozzle, Subsonic jets, Asymmetric projections, Jet entrainment, Counter-rotating vortices}
  • داود مختاری، محمد حججی*، مسعود افرند

    در این پژوهش اثر یک برآمدگی استوانه ای شکل بر بردار پیشرانش یک جت مافوق صوت به عنوان یک روش جدید در کنترل بردار پیشران مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور یک نازل همگرا-واگرا طراحی و ساخته شد. این نازل به صورتی است که عدد ماخ اسمی خروجی آن در شرایط انبساط کامل 2 می باشد. دیواره این نازل برای اندازه گیری تغییرات فشار مجهز به سوراخ های فشار شده است. همچنین، در دیواره نازل مجرایی برای اعمال یک برآمدگی در درون نازل ایجاد شده است. از سنسورهای فشار برای اندازه گیری فشار و همچنین، از سیستم شلرین برای بررسی میدان جریان خروجی از نازل بهره برده شده است. فشار کل محفظه آرامش در تمام آزمایش ها ثابت بوده و نسبت فشار نارل برابر 6/6 می باشد. از کد عددی سه بعدی و چند بلوکی برای مدل سازی جریان استفاده شده است. همچنین، از مدل آشفتگی کا اپسیلون آر ان جی برای مدلسازی جریان درون نازل استفاده شده است. از یک شبکه بی سازمان برای شبکه بندی درون نازل و محیط بیرون استفاده شده است. نتایج حاصل از این تحقیق نشان می دهد که عمق نفوذ برآمدگی در میدان جریان تاثیر چشمگیری بر میزان انحراف و حتی جهت انحراف جریان جت خارج شده از نازل همگرا-واگرا دارد. بیشترین میزان انحراف جریان جت خروجی از نازل برابر با 9/8 درجه بوده که در میزان نفوذ برآمدگی برابر با  اتفاق افتاده است. بعلاوه، این نتایج نشان می دهد که با افزایش میزان نفوذ برآمدگی در درون نازل، میزان پیشرانش محوری نازل اندکی کاهش یافته است.

    کلید واژگان: بردار تراست, نازل همگرا-واگرا, برآمدگی, مافوق صوت, آیرودینامیک تجربی و عددی}
    Davood Mokhtari, Mohammad Hojaji *, Masoud Afrand

    In this study, the effect of protuberance on the thrust vector of a supersonic jet was investigated as a new method in thrust vector control. For this purpose, a convergent-divergent nozzle was designed and fabricated. This nozzle is such that the nominal Mach number in the nozzle exit in full expansion condition is 2. The wall of the nozzle is equipped with pressure holes to measure pressure variations. Also, there is a hole on the nozzle wall to apply a protuberance inside the nozzle. Pressure sensors for pressure measurement and also the Schlieren system are used to check the outlet flow field. The total pressure in all experiments is constant and equal to NPR=6.6. Three-dimensional and multi-block numerical code is used for flow modeling. Also, the turbulence model k-ε, RNG is used to model the nozzle flow. An unstructured mesh has been used for modeling the flow field within the nozzle and the outside domain. The results of this study show that the depth of penetration of the protuberance in the flow field has a significant effect on the amount of deviation and even the direction of the jet stream exited from the convergent-divergent nozzle. The maximum deviation of the jet outlet from the nozzle is 9.8 degrees, which is equal to a penetration ratio of 0.4. In addition, these results indicate that with the increase in protuberance penetration within the nozzle, the nozzle axial thrust has slightly decreased.

    Keywords: Thrust Vector, Convergent-Divergent Nozzle, Protuberance, Supersonic, Experimental Aerodynamics}
  • Parisa Ghanooni, Mostafa Kazemi, Mahmoud Mani *
    This study focuses on improving performance of a supercritical wing equipped with winglets at different cant angles. This study aims to experimentally investigate the variation of aerodynamic performance of a supercritical wing of NASA Sc (2)-0410 airfoil at lower Reynolds numbers with winglets at various cant angles. The tests were performed by measuring the lift and drag force using a three-component balance within a broad range of angle of attack from -4 to 20 degrees and at three different subsonic flow velocities. Results include changes in lift, drag, and aerodynamic performance for each winglet cant angle compared to the baseline wing. The results show that winglets generally increase the lift force and decrease the drag force by decreasing the size and strength of the wingtip vortices. Moreover, the optimal winglet for each case is extracted based on the aerodynamic performance provided by each winglet. In order to better and more accurately compare the effect of different mounting angles of the winglet on the aerodynamic performance of the base wing, the impact of each winglet is shown separately. Accordingly, it is observed that the winglets with angles of 0o and 15 o, namely W0 and W15, have shown good performance in increasing the lift coefficient. Also, the winglet with 90 degrees has shown good performance in creating the least drag force.
    Keywords: Experimental Aerodynamics, Wing Tip Vortex, Supercritical Wing, Winglet, aerodynamic coefficients}
  • A. Daliri, M. J. Maghrebi, M. R. Soltani

    The boundary-layer control authority of a DBD plasma actuator using surface mounted hot-film sensors is evaluated. Wind tunnel experiments on a wind-turbine blade section were established at a Reynolds number of 0.27 × 106 . Aerodynamic performance of the wind-turbine blade section for both plasma-ON and plasmaOFF modes are evaluated using measurements made by both surface pressure and wake survey behind the model. Two distinct boundary-layer states are recognized. A state which occurs at the onset and in proximity of the deep stall, which is affected by the low-frequency instabilities of the separated flow. In this case, the steady actuation of plasma imparts local momentum on the nearby flow, eliminating the instabilities, hence, reattaching the detached flow. The other state happens beyond the static stall angle of attack of the airfoil where the flow over the suction side of the airfoil is fully separated and coexistence of both the leading edge and the trailing edge shear-layer instabilities and natural trailing edge vortex shedding is the underlying mechanism. In this case, although the plasma actuator eliminates the instabilities, to some extent, but the corresponding momentum injection is not efficient to stabilize and reattach the flow

    Keywords: DBD plasma actuator, Experimental aerodynamics, Wind tunnel testing, Flow control}
  • محمدرضا باباییان، محمد حججی نجف آبادی*

    در این پژوهش اثرات برآمدگی های دوگانه به عنوان یک روش جدید، کم هزینه و ساده در کنترل بردار پیشرانش در یک نازل همگرا‐واگرا در رژیم مافوق صوت که عدد ماخ اسمی آن 2 است، به صورت تجربی بررسی می شود. برآمدگی های مورد استفاده دو قطعه استوانه ای شکل است که جلوی جریان در قسمت واگرای نازل قرار داده می شود. این برآمدگی ها در موقعیت های 80 درصد طول قسمت واگرای نازل از گلوگاه نازل به صورت عرضی و با زاویه 45 درجه نسبت به یکدیگر نصب شده و به صورت هم زمان در مسیر جریان اعمال می شود. میدان جریان به وسیله تصویربرداری شلرین همراه با اندازه گیری تغییرات فشار روی دیواره های نازل انجام شده است. نتایج نشان می دهد چیدمان عرضی برآمدگی های دوگانه در نازل می تواند زاویه بردار پیشرانش را تا 3.5 درجه در شرایط بررسی شده افزایش دهد. همچنین ضمن دستیابی به زاویه انحراف مشخص با نسبت نفوذ کمتر در مقایسه با استفاده از یک برآمدگی تا 5.5 درصد افت پیشرانش محوری را کم نمود.

    کلید واژگان: کنترل بردار پیشرانش, مافوق صوت, نازل همگرا- واگرا, برآمدگی, آیرودینامیک تجربی}
    MohammadReza Babaeyan, M. Hojaji*

    In this study, effects of the use of dual transverse protuberances (DTP) as a new, low cost and simple method in controlling the thrust vector in a C-D  nozzle, whose nominal Mach number is 2, was investigated. The protuberances used are two cylindrical shapes that are placed in front of the flow in the divergence part of  nozzle. Protuberances are installed in 80% of the length of the nozzle divergence section from nozzle throat, transversely and at a 45° angle to each other. The flow field was investigated by schlieren imaging, along with measuring the pressure distributions on the nozzle walls. The results show that using the DTP in the nozzle can increase the angle of the thrust vector to 3.5 degrees in the examined conditions. Also,it can be achived in compare to using a single protobrance with lower thrust loss up to 5.5%.

    Keywords: TVC, C-D Nozzle, Supersonic Flow, Protuberance, Experimental Aerodynamics}
  • احمد شرفی*، داود مختاری

    در این تحقیق اثر چند نوع مانع غیرمعمول با هندسه های مکعبی، کروی، استوانه ای و مخروطی شکل بر بردار پیشرانش یک میکرو نازل همگرا- واگرا به عنوان یک روش جدید در کنترل بردار پیشران به صورت تجربی مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور یک نازل همگرا- واگرا در ابعاد کوچک طراحی و ساخته شده است. این نازل به صورتی است که عدد ماخ اسمی خروجی آن در شرایط انبساط کامل، 2 است. دیواره این نازل برای اندازه گیری تغییرات فشار، مجهز به سوراخ های فشار شده است. همچنین در دیواره نازل مجرایی برای اعمال یک مانع در درون نازل ایجاد شده است. از سنسورهای فشار برای اندازه گیری فشار و همچنین از سیستم سایه نگاری برای بررسی میدان جریان خروجی از نازل استفاده شده است. فشار کل محفظه آرامش در تمام آزمایش ها ثابت بوده و برابر 5/5بار است. نتایج حاصل از این تحقیق نشان می دهد که بیشترین مقدار انحراف، مربوط به مانع با هندسه مکعبی شکل است که برابر 1/2درجه است. همچنین در هندسه هایی که دارای گوشه های تیز هستند، شوک شکل گرفته قوی تر بوده و به دیواره مقابل برخورد می کند. در این تحقیق شوک شکل گرفته با مانع مکعبی و استوانه ای به دیواره مقابل برخورد کرده اما برای موانع کروی و مخروطی شکل، شوک از دهانه نازل خارج می شود. همچنین این نتایج نشان می دهند که نیروی محوری نازل کاهش بسیار جزیی داشته است.

    کلید واژگان: میکرونازل همگرا- واگرا, کنترل بردار پیشرانش, مانع غیرمعمول, آیرودینامیک تجربی, جریان مافوق صوت}
    A. Sharafi*, D. Mokhtari

    In this research, the effect of several unconventional obstructions with cubic, spherical, cylindrical, and cone geometries on the propulsion vector of a convergent-divergent micro nozzle as a new method in propulsion vector control is experimentally investigated. For this purpose, a convergent-divergent nozzle was designed and constructed in small dimensions. This nozzle is such that the Mach number is its nominal output in full expansion conditions 2. The wall of this nozzle is designed to measure pressure variations with pressure holes. Also, in the nozzle wall, a duct has been created to apply a bulge inside the nozzle. Pressure sensors and the shadograph system have been used to pressure measurement and check the outlet flow field respectively. The total pressure of the calming chamber is constant in all experiments and is equal to 5.5 times. The results of this study show that the maximum deviation is related to an obstruction with a cubic geometry which is 2.1 degrees. Also, the geometries that have sharp corners are more shock-shaped and hit the opposite wall. In this research, the shock formed by a cubic barrier has hit the opposite wall, but with a spherical shaped and cone-shaped barrier, the shock comes out from the nozzle. Also, these results indicate that the axial force of the nozzle has been reduced to a very small extent.

    Keywords: Micro Convergent-Divergent Nozzle, Thrust Vectoring Control, Unconventional Obstacle, Experimental Aerodynamics, Supersonic Flow}
  • داوود مختاری، محمد حججی*، مسعود افرند
    در این پژوهش اثر یک برآمدگی استوانه ای شکل بر بردار پیشرانش یک جت مافوق صوت به عنوان یک روش جدید در کنترل بردار پیشران مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور یک نازل همگرا- واگرا طراحی و ساخته شد. این نازل به صورتی بوده که عدد ماخ اسمی خروجی آن در شرایط انبساط کامل 2 است. دیواره این نازل برای اندازه گیری تغییرات فشار، مجهز به سوراخ های فشار شده است. همچنین در دیواره نازل مجرایی برای اعمال یک برآمدگی در درون نازل ایجاد شده است. از سنسورهای فشار برای اندازه گیری فشار و همچنین از سیستم شلرین برای بررسی میدان جریان خروجی از نازل بهره برده شده است. فشار کل محفظه آرامش در تمام آزمایش ها ثابت بوده و برابر 5/7بار است. نتایج حاصل از این تحقیق نشان می دهند که عمق نفوذ برآمدگی در میدان جریان تاثیر چشمگیری بر میزان انحراف و حتی جهت انحراف جریان جت خارج شده از نازل همگرا- واگرا دارد. بیشترین میزان انحراف جریان جت خروجی از نازل برابر با 5/7درجه بوده که در میزان نفوذ برآمدگی برابر با H/D*=0.4 اتفاق افتاده است. به علاوه این نتایج نشان می دهند که با افزایش میزان نفوذ برآمدگی در درون نازل، میزان تراست محوری نازل اندکی کاهش یافته است.
    کلید واژگان: بردار تراست, نازل همگرا- واگرا, برآمدگی, مافوق صوت, آیرودینامیک تجربی}
    D. Mokhtari, M. Hojaji*, M. Afrand
    In this study, the effect of a cylindrical protuberance on the thrust vector of a supersonic jet was investigated as a new method in thrust vector control. For this purpose, a convergent-divergent (C-D) nozzle was designed and constructed. This nozzle is such that the Mach number is its nominal output in full expansion conditions 2. The wall of the nozzle is equipped with pressurized holes to measure pressure variations. Also, there is a duct wall in the nozzle wall to apply a protuberance inside the nozzle. Pressure sensors are used for pressure measurement and also the schlieren system IS used to check the outlet flow field. The total pressure of the compartment is constant at all tests and is 5.7 bar. The results of this study show that the depth of penetration of the protuberance in the flow field has a significant effect on the amount of deviation and even the direction of the deviation of the jet stream exited from the C-D nozzle. The maximum jet outlet flow from the nozzle is 5.7 degrees, which occurred at a rate of H/D*=0.4. In addition, these results indicate that with the increase in bulge penetration within the nozzle, the nozzle axial thrust has slightly decreased.
    Keywords: Thrust Vector, C-D nozzle, Protuberance, Supersonic, Experimental aerodynamics}
  • داود مختاری، محمد حججی*، مسعود افرند
    در این پژوهش اثر یک برآمدگی استوانه ای شکل بر بردار پیشرانش یک جت مافوق صوت به عنوان یک روش جدید در کنترل بردار پیشرانش مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور یک نازل همگرا-واگرا طراحی و ساخته شد. این نازل به صورتی است که عدد ماخ اسمی خروجی آن در شرایط انبساط کامل 2 می باشد. دیواره این نازل برای اندازه گیری تغییرات فشار مجهز به سوراخ های فشار شده است. همچنین، در دیواره نازل مجرایی برای اعمال یک برآمدگی در درون نازل ایجاد شده است. از سنسورهای فشار برای اندازه گیری فشار و همچنین، از سیستم شلرین برای بررسی میدان جریان خروجی از نازل بهره برده شده است. فشار کل محفظه آرامش در تمام آزمایش ها ثابت بوده و در دو حالت برابر NPR=6.6 و NPR=9 می باشد. برآمدگی هر مرحله در قسمت واگرای نازل در موقعیت X⁄L=0.6,0.7,0.8,0.9 و با میزان نفوذ ثابت H⁄D* =0.2 قرار گرفت. نتایج حاصل از این تحقیق نشان می دهد که با ااستفاده از برآمدگی می توان زاویه بردار تراست را کنترل نمود. همچنین، بهترین موقعیت برآمدگی در موقعیت X⁄L=0.9 می باشد که در این حالت زاویه بردار تراست به 3.1 درجه می رسد. همچنین تغییر نسبت فشار نازل در موقعیت های نصب مختلف تاثیر متفاوتی بر زاویه بردار تراست و میزان افت تراست محوری دارد.
    کلید واژگان: کنترل بردار تراست, مافوق صوت, نازل همگرا- واگرا, برآمدگی, آیرودینامیک تجربی}
    D. Mokhtari, M. Hojaji *, M. Afrand
    In this study, the effect of a cylindrical protuberance on the thrust vector of a supersonic jet was investigated as a new method in thrust vector control. For this purpose, a C-D nozzle was designed and constructed. The nozzle exit Mach number is 2. The wall of the nozzle is equipped with pressure holes to measure pressure variations. Also, there are several holes in the divergence portion of nozzle wall to apply a protuberance inside the nozzle. Pressure sensors for pressure measurement and also the Schliern system are used to check the outlet flow field. The nozzle pressure ratio in all experiments is constant and in two cases is equal to NPR=6.6 and NPR=9. The protuberance is installed in the nozzle divergence section, at position X⁄L=0.6,0.7,0.8,0.9 and with a constant penetration ratio of H⁄D^* =0.2. The results of this study show that using the protuberance can control the angle of the thrust vector. Also, installing location X⁄L=0.9 is the best position which, in this case the angle of the trusted vector reaches 3.1 degrees. Also, the results reveals that the change in the nozzle pressure ratio in different installing positions has different effects on the thrust vector angle and axial thrust losses.
    Keywords: Thrust vector control, Supersonic, C-D Nozzle, Protuberance, Experimental aerodynamics}
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