fa en fa ar fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa ur fa fa fa fa fa fa fa en fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa ur fa fa ur fa fa en fa en en azb en fa en en en en en ar en en en en en en en en en en en en en en en en en en en en en en fa fa zh fa el fa fa fa it id en en id bo en en fa ar fa de id fa de bo fa de en fa de en fa fa fa fa fa fa fa fa fa fa ar fa fa fa fa fa fa fa de
در این مقاله، یک نمونه بال محدود که در اثر برخورد یک جسمی مانند گلولة جنگی، دچار صدمه می‌شود، با استفاده از آزمایش تونل باد و روش عددی مطالعه و آثار صدمه روی مشخصات ائرودینامیکی بال بررسی شده است. در مقایسه با تحقیقات پیشین که صدمة دایروی روی بال نامحدود با مشخصات جریان دوبعدی انجام شده است، در این مقاله، شبیه‌سازی با استفاده از یک بال محدود در نظر گرفته شده تا آثار جریان سه‌بعدی روی بال مطالعه شود. از اینرو، برای بررسی اثر موقعیت صدمه در راستای دهانة بال سه‌بعدی، صدمه در سه نقطة سر، میانه و ریشة بال مدلسازی شده است. برای بررسی اثر گوشه‌های تیز صدمة واقعی، از هندسة مثلث برای شبیه‌سازی شکل صدمه استفاده شده است. مقطع بال مورد مطالعه، ایرفویل‌ نامتقارن ناکا با شمارة NACA 641-412 در نظر گرفته شده که ابعاد وتر بال 200 میلی‌متر و نیم‌دهانة آن به‌طول 800 میلی‌متر است. در این مقاله مشخصات جریان عبوری از روی بال و صدمه آشکارسازی شده و آثار آن بر ضرایب ائرودینامیکی نیرو و ممان ‌پیچشی ارائه شده است. نتایج نشان می‌دهد صدمه‌ای که مساحت آن حدود 1 درصد مساحت سطح مؤثر بال است می‌تواند در مقایسه با بال سالم ضریب بـرآی بال را حدود 5 درصد کاهش و ضریب پسا را حدود 14 درصد نسبت به بال سالم افزایش دهد. همچنین صدمه سبب می‌شود بال ضریب ممان ‌پیچشی منفی‌تری را تجربه کند.
The effect of the damage on the aerodynamic characteristics of wing with respect to the three-dimensional effects
In this paper the flow on a finite wing with triangular damage is numerically and experimentally investigated to understand the influences of damage on the aerodynamic characteristics of wing. To study the effects of different span positions, the damage was considered in tip, middle and root position of the wing span. The aerodynamic coefficients and their increments due to damage were extracted and the results were compared to each other and also to the experimental results. Then flow visualizations were practiced to make evident the flow structure on the model and to help to understand the influences of each position of damage on the aerodynamic coefficients. There was the flow through the damage which was driven by the pressure difference between the upper and lower wing surfaces. The flow could take two forms dependent on the angle of attack. The first form was a "weak-jet" which formed an attached wake and resulted in small changes in force and moment coefficients. The second form resulted from increased incidence. This was the "strong-jet" where through flow penetrated into the free stream flow with large separated wake and reverse flow. The effect on the force and moment coefficients was significant in this case. Generally comparing to an undamaged model, increasing incidence for a damaged model resulted increase loss of lift coefficient, increased drag coefficient and more negative pitching moment coefficient.
[1] Hayes, C. “Effects of Simulated Wing Damage on the Aerodynamic Characteristic of Swept Wing Airplane Model.” NASA Technical Report TMX-1550 (1968).
[2] Betzina M., Brown D. H. “Aerodynamic Characteristic of an A-4 B Aircraft with Simulated and Actual Gunfire Damage to One Wing.” NASA Technical Report TMX-73119 (1976).
[3] Westkaempir, J.C., Chandrasekharan, P.M. “The Effects of Warhead-Induced Damage on the Aeroelastic Characteristics of Lifting Surface.” Aerodynamic Effects, Vol. 2, University of Texas At Austin, AFOSR Technical Report TR-80-1040, 1980.
[4] Stearman. R. “The Influence of Ballistic Damage on the Aeroelastic Characteristics of Lifting Surfaces.” AFOSR Technical Report TR-80-0220 (1979).
[5] Lamb, M. “Effects of Simulated Damage on Stability and Control Characteristics of a Fixed-wing Twin-vertical-tail Fighter Model at Mach Numbers From 2.50 to 4.63.” NASA Technical Report TMX-2815 (1973).
[6] Spearman, M.L. “Wind Tunnel Studies of the Effects of Simulated Damage on the Aerodynamic Characteristics of Aeroplanes and Missiles.” NASA Technical Report Tm-84588 (1982).
[7] Irwin, A.J., Render, P.M., McGuirk, J.J., Porobert, B., Alonze, P.M. “Initial Investigation into Aerodynamic Propertied of a Battle Damaged Wing.” Paper presented at the 13th AIAA Applied Aerodynamics Conference, California, USA, 1995.
[8] Irwin, A.J., Render, P.M. “The Influence of Internal Structure on the Aerodynamic Characteristics of Battle-Damaged Wings.” Paper presented at the 14th AIAA Applied Aerodynamics Conference, New Orlean, USA, 1996.
[9] Robinson, K.W., Leishman, J.G. “The Effect of Ballistic Damage on the Aerodynamic of Helicopter Rotor Airfoils.” Paper presented at the Proceeding of the American Helicopter Society 53rd Annual Forum, Virginia, USA, 1997.
[10] Leishman, J.G. “Aerodynamic characteristic of a Helicopter Rotor Aerofoil as Affected by Simulated Ballistic Damage.” U. S army research lab report ARL-CR 66 (1993).
[11] Robinson, K. W., Leishman, J.G. “The Effect of Ballistic Damage on the Aerodynamic of Helicopter of Rotor Airfoils.” Journal of Aircraft 35 (1998): 695-703.
[12] Irwin, A.J., Render, P.M. “The Influence of Mid-Chord Battle Damage on the Aerodynamic Characteristics of Two-Dimensional Wings.” The Aeronautical Journal Royal Aeronautical Society 104 (2000): 153-161.
[13] Render, P.M. “Aerodynamics of Battle Damaged Wings-the Influence of Flaps, Camber and Repair Schemes.” Paper presented at the 23rd AIAA Applied Aerodynamics Conference, Toronto, Canada, 2005.
[14] Mani, M., Render, P.M. “Experimental investigation into the Aerodynamics characteristics of Airfoils with Triangular and star Shaped through Damage.” Paper presented at the 23rd AIAA Applied Aerodynamics Conference, Toronto, Canada, 2005.
[15] Rasi, F., Ajali, F., Mani, M. “Aerodynamic investigation of  a damaged airfoil with wall effects .” Scientia Iranica, International journal of science and technology Transaction B: Mechanical engineering 17 (2010): 395-405.
[16] Etemadi, F., Yahyavi, B., Mani, M. “Experimental and numerical investigations on an airfoil with triangular- and star-shaped damage.” Proceedings of the institution of mechanical engineers part G, Journal of Aerospace Engineering 226 (2012): 341-360.
[17] Saeedi, M., Ajali, F., Mani, M. “A comprehensive numerical study of battle damage and repairs upon the aerodynamic characteristics of an aerofoil.” The Aeronautical Journal 114 (2010): 469-484.
[18] Render, P.M. “Aerodynamics of Battle-Damaged Finite-Aspect-Ratio Wings.” Journal of Aircraft 46 (2009): 997-1004.
[19] Mi, J., Nathan, G.J., Luxton, R.E. “Centerline Mixing Characteristic of Jets From Nine Different Shaped Nozzles.” Experiments in Fluids 28 (2000): 93-94.
[20] Wilcox, D .C. Turbulence Modeling for CFD. California: DCW Industries Inc., 2006.
[21] White, F. M. Viscous Fluid Flow. New York: McGraw-Hill, 1991.
[22] Anderson, J.D. Fundamentals of Aerodynamics. New York: McGraw-Hill, 2010.
دوره 4، شماره 2 - شماره پیاپی 2
اصل مقاله 3.33 MB
ارجاع به این مقاله
تعداد مشاهده مقاله: 1,931
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,490
عبدالهی‌پور, سهیلا, & مانی, محمود. (1394). بررسی اثر صدمه بر مشخصات ائرودینامیکی بال با در نظر گرفتن آثار جریان سه‌بعدی. دانش و فناوری هوافضا, 4(2), 7-19.
سهیلا عبدالهی‌پور; محمود مانی. "بررسی اثر صدمه بر مشخصات ائرودینامیکی بال با در نظر گرفتن آثار جریان سه‌بعدی". دانش و فناوری هوافضا, 4, 2, 1394, 7-19.
عبدالهی‌پور, سهیلا, مانی, محمود. (1394). 'بررسی اثر صدمه بر مشخصات ائرودینامیکی بال با در نظر گرفتن آثار جریان سه‌بعدی', دانش و فناوری هوافضا, 4(2), pp. 7-19.
عبدالهی‌پور, سهیلا, مانی, محمود. بررسی اثر صدمه بر مشخصات ائرودینامیکی بال با در نظر گرفتن آثار جریان سه‌بعدی. دانش و فناوری هوافضا, 1394; 4(2): 7-19.