Η επίδραση της επιφανειακής καμπυλότητας σε εκροή δισδιάστατης ροής

• Main Author: Μανιώτης, Κωνσταντίνος-Μάριος
• Other Authors: Maniotis, Konstantinos-Marios
• Language: Greek
• Published: 2020
• Subjects: Κυκλοφορία; Οριακό στρώμα; Αύξηση άντωσης; Upper surface blowing; Circulation; Wall jet; Boundary layer; Lift augmentation

Μία από τις πιο υποσχόμενες ιδέες αύξησης της άντωσης είναι η Εμφύσηση της Άνω Επιφάνειας (USB), όπου οι κινητήρες τοποθετούνται πάνω από το φτερό και ο πίδακας των καυσαερίων του κινητήρα προσαρτάται στην πάνω επιφάνεια. Η ώθηση του πίδακα μπορεί στη συνέχεια να καθοδηγηθεί με τη χρήση της καμπυλότητας του άκρου εκφυγής, καθώς η ροή του πίδακα τείνει να παραμένει προσκολλημένη χάρη στο φαινόμενο «Coanda». Η αεροδυναμική σήραγγα και αρκετές δοκιμές πτήσης έχουν δείξει ότι τα αεροσκάφη με την χρήση του USB είναι ικανά να παράγουν μέγιστους συντελεστές ανύψωσης κοντά στο 10. Έχουν το πρόσθετο πλεονέκτημα της προστασίας από τον θόρυβο του κινητήρα πάνω από το φτερό και μακριά από το έδαφος. Λαμβάνοντας υπόψη τα πιθανά οφέλη από τα αεροσκάφη που χρησιμοποιούν το USB, θα περίμενε κανείς ότι υπάρχουν μέθοδοι προκαταρκτικής μελέτης για την ανάπτυξή τους. Αυτό όμως δεν ισχύει. Ενώ σχετικά πολύπλοκες λύσεις είναι διαθέσιμες, δεν υπάρχει επί του παρόντος επαρκής μεθοδολογία χαμηλής ακρίβειας για τον προκαταρκτικό σχεδιασμό του USB ή συστήματος πρόωσης αεροσκάφους με USB. Το επίκεντρο της τρέχουσας εργασίας είναι η παροχή μιας τέτοιας μεθοδολογίας για τον προκαταρκτικό σχεδιασμό των αεροσκαφών με χρήση USB. Στην παρούσα εργασία εξετάζεται η εμφύσηση αέρα μέσω αγωγού στην άνω και κάτω επιφάνεια ελλειπτικών αεροτομών . Η εμφύσηση έχει ως σκοπό την αύξηση της άντωσης της πτέρυγας σε είσοδο υψηλή ταχύτητας. Η μελέτη πραγματοποιείται υπολογιστικά μέσω του περιβάλλοντος FLUENT της ANSYS. Μετά την εύρεση της γεωμετρίας με τα καλύτερα αεροδυναμικά χαρακτηριστικά μελετάται η επίδραση του wall jet στο οριακό στρώμα των επιφανειών της αεροτομής.