شبیه‌سازی آیرودینامیکی هواایست تاکتیکی و استخراج ضرایب استاتیکی طولی

Abstract

در مقاله حاضر شبیه‌سازی دینامیک سیالات محاسباتی سامانه هواایست تاکتیکی ارائه شده و ضرایب استاتیکی طولی سامانه استخراج شده است. در این شبیه‌سازی از نرم افزار فلوئنت و مدل توربولانسی اسپالارت-آلماراس استفاده شده است. ابتدا به منظور صحه‌سنجی مدل توربولانسی و روش عددی بکار رفته، شبیه‌سازی بدنه‌ی یک کشتی‌ هوایی انجام شده و ضریب درگ در زاویه حمله‌ی صفر درجه با نتایج دو مقاله‌ی معتبر مقایسه شده است که نشان‌دهنده تطابق بسیار مناسب نتایج بدست آمده با مراجع است. سپس شبیه‌سازی هواایست طراحی شده در زاویه‌ حمله‌های 10- تا 30 درجه انجام شده و کانتورهای فشار، Y+ و خطوط جریان سیال در زوایای حمله مختلف ارائه شده است. همچنین ضرایب آیرودینامیک استاتیکی طولی سامانه برای دو سرعت 5 و 20 متر بر ثانیه استخراج شده است. نتایج بدست آمده نشان می‌دهد که ضرایب آیردوینامیک در دو سرعت مختلف بسیار به هم نزدیک است و ضریب ممان پیچشی حول دماغه‌ی بالن کاملاً دارای شیب منفی است که نشان دهنده‌ی پایداری سامانه است. در نهایت ممان پیچشی سامانه‌ی طراحی شده با ممان دو هواایست امریکایی و کره‌ای مقایسه شده است. شیب نمودار ممان پیچشی نسبت به زاویه حمله در بالن طراحی شده نسبت به سامانه‌های مذکور بیشتر است که نشان دهنده‌ی پایداری بیشتر سامانه طراحی شده است.

Keywords

• بالن مقید
• سامانه سبک‌تر از هوا
• آیرودینامیک
• دینامیک سیالات محاسباتی