تصحیح مدل واماندگی دینامیکی بوئینگ ورتل با درنظر گرفتن آثار ناپایای جریان

در میان مدل های نیمه تجربی موجود، مدل بوئینگ- ورتل از تعداد پارامتر وابسته به آزمایش های تجربی کمتری استفاده می کند. این مدل برخلاف روابط ساده و عملکرد مناسب، ضرایب آیرودینامیکی برآ و گشتاور پیچشی مقطع را در برخی از زوایای حمله با دقت لازم پیش بینی نمی کند. این در حالی است که مشابه با اکثر مدل های نمیه تجربی، آثار ناپایای ناشی از دنباله های جریان در پشت مقطع را نیز در نظر نمی گیرد. به منظور افزایش دقت ضرایب آیرودینامیکی مدل، هدف اصلی مقاله حاضر تصحیح و توسعه مدل بوئینگ- ورتل با درنظرگرفتن آثار ناپایای دنباله های جریان است. در همین راستا با استفاده از تئوری آیرودینامیک ناپایا براساس تابع وگنر، آثار ناپایای مذکور به وسیله معرفی یک زاویه حمله موثر جدید شامل درجات آزادی خمش و پیچش مقطع به همراه مشتقاتشان در نظر گرفته می شوند. سپس به کمک زاویه حمله موثر معرفی شده و همچنین آثار جرم ظاهری جریان ضریب برای مدل اصلاح می شود. در ادامه با انجام بررسی های لازم، ضریب گشتاور پیچشی جدید و متفاوتی برای مدل بوئینگ- ورتل پیشنهاد و جایگزین می شود. در نهایت صحت ضرایب آیرودینامیکی معرفی شده در مقایسه با نتایج آزمایش های تجربی موجود، تایید و مدل پیشنهادی اعتبارسنجی می شود و تفاوت های مدل پیشنهادی در مقایسه با مدل اصلی بوئینگ ورتل نمایش داده می شود. نتایج به دست آمده حاکی از اصلاح ضریب نیروی برآ در ناحیه خطی منحنی برآ، بهبود مقدار ضریب بیشینه برآ و زاویه حمله متناظر آن و ارتقا ضریب گشتاور در مدل بوئینگ- ورتل است. در این مقاله همچنین اثر تغییرات فرکانس کاهش یافته روی زاویه حمله موثر به صورت پارامتری بررسی و مشاهده می شود با افزایش فرکانس کاهش یافته تا مقدار0/36، آثار ناپایای دنباله های جریان روی مقدار زاویه حمله موثر مقطع به بیشترین مقدار خود می رسند. همچنین ملاحظه می شود تغییر موقعیت محورپیچ مقطع در فرکانس های کاهش یافته بزرگ تر از 0/1، مشخصات زاویه حمله موثر ناشی از آثار ناپایای دنباله های جریان را تغییر خواهد داد.