بررسی عددی اثر دمش فعال هوا بر کنترل جدایش جریان در ایرفویل NACA0012

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه ملی مهارت، تهران، ایران

2 کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه پیام نور، رشت، ایران

چکیده

در این پژوهش، تأثیر کنترل جریان فعال به روش دمش مداوم بر عملکرد آیرودینامیکی ایرفویل NACA0012 در جریان تراکم‌پذیر با عدد ماخ 5/0 و و زاویه حمله ثابت 10 درجه به‌صورت عددی مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان می‌دهد که اعمال دمش در موقعیت‌های بهینه، تأثیر قابل‌توجهی بر مهار جدایش لایه مرزی و بهبود ضرایب نیرو دارد. بر اساس یافته‌های کمی، استفاده از دمش فعال در بهترین حالت منجر به افزایش ۶۳ درصدی ضریب برآ و کاهش 6/3 درصدی ضریب پسا نسبت به حالت بدون کنترل جریان گردید. همچنین، تحلیل توزیع ضریب فشار نشان داد که تزریق ممنتوم توسط جت دمش، قله مکش در نزدیکی لبه حمله را تقویت کرده و پدیده واماندگی را به زوایای حمله بالاتر منتقل می‌کند. این نتایج تأییدکننده کارایی بالای روش دمش فعال در رژیم‌های جریانی تراکم‌پذیر برای بهبود بازده آیرودینامیکی است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1]  Abbaspour R, Mitra Yadegari, Abdolamir Bak Khoshnevis, Hoseinzade D. Optimization of horizontal spacing in cylinder-NACA0012 airfoil configuration in the Sharrow propeller using entropy generation analysis and multi-objective genetic algorithm. Journal of Marine Science and Technology. 2025:1-30.
[2] Abbaspour R, Mitra Yadegari, Khoshnevis AB. Effect of Airfoil's Attack Angle and Airfoil‐Cylinder Configuration on Turbulence Parameters and Airfoil's Aerodynamic Efficiency. Energy Science & Engineering 2025.
[3]  Anderson. Fundamentals of Aerodynamics: McGraw-Hill; 2017.
[4]  White. Fluid Mechanics: McGraw-Hill; 2020.
[5] D. Caruana, J. Fenech, N. Grech, Muscat J. Numerical investigation of steady blowing flow control on a NACA 0012 airfoil at low Reynolds number. Aerospace Science and Technology. 2022;120:107256.
[6]  H. H. Ho, A. Shirinzad, Essel EE, Sullivan PE. Synthetic Jet Actuators for Active Flow Control: A Review. Fluids (MDPI). 2024;9(12).
[7]  Mallor F, Semprini-Cesari G, Mukha T, Rezaeiravesh S, Schlatter P. Bayesian Optimization of Wall-Normal Blowing and Suction-Based Flow Control of a NACA 4412 Wing Profile. Flow, Turbulence and Combustion. 2024;113(1):93-118.
[8]  Hu Z, He S, Lu B, Zha J. A Study on the Two-Dimensional Numerical Simulation of Wing Flutter in a Heavy Gas. Aerospace (MDPI). 2025;12(3):247.
[9]  Abbott IH, Doenhoff AEv. Theory of Wing Sections. New York, NY: Dover Publications; 1959.
[10] David Greenblatt, Wygnanski IJ. The control of flow separation by periodic excitation. Progress in Aerospace Sciences. 2000;36(7):487-545.
[11] Rezaeiha A, Montazeri H, Blocken B. Active flow control for power enhancement of vertical axis wind turbines: Leading-edge slot suction. Energy. 2019;189.
[12] Avi Seifert, Pack LG. Oscillatory Control of Separation at High Reynolds Numbers. American Institute of Aeronautics and Astronautics (AIAA) Journal. 2002;37(9):1062-71.
[13] Michael Amitay, Glezer A. Aerodynamic flow control using synthetic jet actuators.  Control of Fluid Flow (Lecture Notes in Control and Information Sciences). 330: Springer, Berlin, Heidelberg; 2006. p. 45-73.
[14] Bo Wang, Kai Sun, Xudong Yang, Song B. Wind Tunnel Experimental Study of Lift Enhancement and Drag Reduction on a Swept Wing Based on a Co-Flow Jet Technique. Applied Sciences (Switzerland). 2025;15(17).
[15] Lu Z, Cai H. Numerical investigation of aerodynamic characteristics of variable-camber bilateral symmetric airfoil with active blow-jet flow control. Journal of Physics: Conference Series. 2025;3026.
[16] MacArt XLTHJF. Active Control of Turbulent Airfoil Flows Using Adjoint-based Deep Learning. AIAA Journal. 2025;64:2683–99.
[17] Lei Z, Zha G, editors. Lift Enhancement of Supersonic Thin Airfoil at Low Speed by Co-Flow Jet Active Flow Control. AIAA AVIATION Forum 2021; 2021 August 2-6, 2021; Virtual, Online. Reston, VA: American Institute of Aeronautics and Astronautics.
[18] Ming Kin Ng, Teschner T-R. On the Application of Trapped Vortices in Motorsport Application for Improved Aerodynamic Performance Using Passive and Active Flow Controls. 2025.  Contract No.: 2025-01-5029.
[19] Hao Jiang, Weigang Yao, Xu M. Experimental design for a novel co-flow jet airfoil. Advances in Aerodynamics. 2023;5(1):30.
[20] Xu K, Zha G. Enhancing aircraft control surface effectiveness by co-flow jet flap at low energy expenditure. Aerospace Science and Technology. 2023;133:108145.
[21] McCroskey WJ. Unsteady Airfoils. Annual Review of Fluid Mechanics. 1982;14:285-311.
[22] Sazhin SS. Computational Fluid Dynamics: An Introduction for Mechanical Engineering Students. 1st ed. 2025 ed. Cham, Switzerland: Springer; 2025. 172 p.
[23] Nandagopal NS. Compressible Flow: A Straightforward Approach with Practical Applications Including Pipeline Flow. ed. s, editor. Cham: Springer; 2025.
[24]Spalart PR, Allmaras SR. A One-Equation Turbulence Model for Aerodynamic Flows. La Recherche Aérospatiale. 1994;1:5–21.
[25] CL R. Overview of CFD for airfoil and wing flow. Journal of Aircraft. 2013;50(6):1801-13.
[26] Ye Z-X, et al. Effects of Localized Micro-blowing on a Spatially Developing Flat Turbulent Boundary Layer. Flow, Turbulence and Combustion. 2021;107(1):51-79.