عنوان پایان‌نامه
بررسی عددی و بهینه سازی اثر تغییرات هندسه بر عملکرد آیرودینامیکی بالهای شناور اثر سطحی
- رشته تحصیلی
- مهندسی هوافضا - آئرودینامیک
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 61110;کتابخانه دانشکده علوم و فنون نوین شماره ثبت: 39
- تاریخ دفاع
- ۲۰ شهریور ۱۳۹۲
- دانشجو
- علی برگستان
- استاد راهنما
- محمدحسین صبور, مجتبی طحانی
- چکیده
- پرنده های اثر سطحی که در ارتفاع پایین از سطح زمین با استفاده از اثر زمین با سرعت بالا پرواز می کنند وسیله ای مناسب در صنایع نظامی و حمل و نقل های دریایی می باشند که می توانند فاصله بین صنایع کشتی سازی و هواپیماسازی را پر نمایند. بطور کلی در این پایان نامه تاثیر پارامترهای اثرسطحی و مشخصات هندسی بال تحت اثر سطح جهت بهبود شرایط پروازی بال مورد مطالعه قرار گرفته است. روند بررسی شامل بخش های تعریف هندسه، تولید شبکه، تحلیل‌گر معادلات و پردازشگر نتایج بود که جهت ارزش گزاری شبیه سازی از نتایج حاصل از آزمایش تجربی بر روی بال ناکا???? استفاده شده و بهترین مدل آشفتگی انتخاب گردیده است. همچنین تاثیر اثر زمین و زاویه حمله و مشخصات هندسی نظیر زاویه پیچش، زاویه هفتی، زاویه پسگرایی و نسبت باریک شوندگی در اثرسطح را بر پارامتر های مهم آیرودینامیکی نظیر ضرایب و پایداری استاتیکی تعیین گردید و با بررسی انواع نوک بال عملکرد آنها مورد مقایسه قرار گرفته شد و بهترین نوع نوک بال انتخاب گردید. در قسمت بهینه‌سازی با پیش‌بینی مقادیر با استفاده از شبکه‌های عصبی، ضرایب آیرودینامیکی برای هندسه‌ها و شرایط پروازی مختلف پروازی پیش‌بینی گردید و ضمن تحلیل آماری نتایج، حالت بهینه از حالات پیش‌بینی شده انتخاب شد. طبق نتایج بدست آمده مدل توربلانسی SST کمترین خطا را نسبت به سایر مدل های توربلانسی دارد. کاهش نسبت باریک شوندگی شکل آیرودینامیکی بال را مناسب تر و ضریب پسا را کاهش می دهد که وضعیت تریلینگ شرایط مناسبی ایجاد می کند. همچنین زاویه پسگرایی تاثیری بر مشخصات آیرودینامیکی بال ایجاد نمی کند. در نهایت نوک بال تیز بهترین عملکرد آیرودینامیکی را برای بال ناکا6409 بوجود می آورد. واژه‌های کلیدی: اثر زمین، مشخصات آیرودینامیکی، پایداری استاتیکی، مشخصات هندسی، بهینه‌سازی.
- Abstract
- Wing in ground effect was suitable vehicle in military industries and marine transportations with high speed that fulfilled the gap between shipping and aviation. Generally in this thesis, the effect of ground effect parameters and wing's geometry factors were investigated for improving flight condition. The process consisted of geometry definition, grid generation, analysis of the equations and result processing that experimental examination conducted on Naca6409 was used to validate the simulation and the best turbulence model with an appropriate number of mesh elements has been chosen. Also, the effect of ground effect, angle of attack and wing's geometry factors such as twist angle, dihedral angle, sweep angle and taper ratio on important aerodynamic parameters and static stability have been calculated. In this study performance of the wing tips were compared and the best wing tip was selected. Predicted values of aerodynamic characteristics in all flight condition by Artificial Neural Networks in the optimization helped for chosing best condition. As result K-? SST model has the lowest error than other models. Taper ratio with proper aerodynamic shape and decreasing in drag coefficient is better in trailing state. Sweep angle have no effect on aerodynamic characteristics of wing in ground effect. Finally performance of sharp tip is best tip for NACA6409 wing’s section. Keywords: ground effect, aerodynamic characteristics, static stability, geometry factors, optimization
