آیرودینامیک

جدایش در بال (۱)

در این سلسله مطالب راه های جلوگیری از جدایش جریان روی سطح بال معرفی و توضیح داده خواهد شد. تعریف جدایش جریان به این صورت است که با افزایش زاویه حمله ایرفویل، ضریب برآ افزایش می­ یابد اما این افزایش حدی دارد. در واقع این حد را نقطه واماندگی تعیین می­ کند یعنی اینکه زاویه حمله به حدی می رسد که بعد از آن نیروی برآ با افت شدیدی روبرو خواهد شد.

در ناحیه خطی نمودار، جریان حول مقطع بال هموار است و همانطور که از تصویر مشاهده می­شود خطوط جریان اکثرا با سطح تماس دارند، اما همینکه زاویه حمله بیشتر می­شود، جریان تمایل بیشتری به جدایش از سطح بالای ایرفویل پیدا می­کند و ناحیه جدا شده از سطح ایرفویل بزرگ و بزرگتر خواهد شد.

همانطور که در شکل نشان داده شده دنباله بزرگی از هوای مرده در پشت ایرفویل به وجود می آید، در داخل این ناحیه جدایش، جریان در حال گردش است که به آن جریان معکوس می گویند. جدایش جریان از آثار لزجت است و نتیجه جدایش جریان افت نیروی برآ و ازدیاد نیروی پسا است. وقتی جدایش جریان به حدی می­رسد که نیروی برا به صورت ناگهانی افت شدیدی پیدا می کند، می گوییم که ایرفویل به نقطه واماندگی رسیده است (همان نقطه که در نمودار ضریب برا از حالت خطی خارج می شود). بیشترین مقدار ضریب برا را که قبل از پدیده واماندگی رخ می دهد

جدایش جریان ، یکی از مهمترین مباحث مطرح در دانش روز مکانیک سیالات است. این پدیده نقش مهمی در کارکرد مناسب دستگاه­های مختلف، چه در حالت ایدهآل (تغییر ناگهانی در قطر لوله­ها و دنباله­ی جریان  عبوری از خودروها)، و چه در حالت غیر ایدهآل (وقوع واماندگی و یخ­زدگی روی بال هواپیماها و بروز کاویتاسون  در پمپها) ایفا میکند.

در هواپیما با توجه به بزرگ بودن سطح بال و اهمیت بال در تولید لیفت جدایش نقش منفی بسار بزرگی دارد که در بعضی مواقع خطر سقوط هواپیما را نیز به دنبال دارد.درنتیجه از ابتدای تاریخ هوانوردی موضوع بررسی جریان بر روی بال و همچنین جلوگیری از جدایش جریان مورد توجه بوده است. به طور کلی این روش ها به دو صورت فعال و غیر فعال بررسی می شود که به صورت زیر تقسیم می شوند :

Passive Methods :Vortex Generators, Flaps/Slats, Absorbant Surfaces, Riblets

Active Methods : Suction, Blowing, Jet-induced, Turbulence, Magnetodynamics Electrodynamics,plasma

در مطالب بعدی روش های جلوگیری از جدایش جریان تشریح خواهد شد.

 

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *