محمد حسین نیرویی - کارشناسی ارشد دانشگاه صنعتی شریف، دانشکده هوافضا،
محسن جهانمیری - دانشیار دانشگاه صنعتی شیراز، دانشکده مهندسی مکانیک و هوافضا

در این مقاله به بررسی اثر سطح وتر حاکم پراخته شده و اثرات شکل مسیر (شکل بین سطح زیرین ایرفویل و زمین) بر مشخصات آیرودینامیکی و عملکردی ایرفویل ها مورد آنالیز قرار گرفته است. معادلات ناویر-استوکس میانگین گیری شده رینولدز با مدل آشفتگی اسپالارت-الماراس توسط رهیافت حجم محدود حل شده اند. چهار ایرفویل مختلف جهت ایجاد شکل مسیرهای مختلف طراحی گردید. برای قابل مقایسه کردن ایرفویل ها سطح بالایی آنها کاملا یکسان طراحی شدند. نتایج نشان داد که مسیر واگرا فشار روی سطح زیرین و همچنین لیفت را افزایش داده، مرکز فشار را به سمت لب فرار حرکت داده و در نتیجه ضریب گشتاور حول لبه حمله کاهش پیدا می کند. مسیر موازی تغییر بسیار اندکی در توزیع فشار ایجاد می کند. مسیر همگرا فشار روی سطح زیرین ایرفویل و همچنین لیفت را کاهش داده، مرکز فشار را به سمت لبه حمله جابجا کرده و در نتیجه ضریب گشتاور حول لبه حمله را افزایش می دهد. ساکن شدن جریان هوا بین ایرفویل و سطح فشار روی سطح زیرین ایرفویل را افزایش داده و درگ فشاری را کاهش می دهد. بنابراین لیفت و بازده آیرودینامیکی همزمان با هم بهبود پیدا می کنند. اما بازده آیرودینامیکی و پایداری در تضاد با یکدیگر قرار دارند. در نهایت می توان گفت از لحاظ آیرودینامیکی ایرفویل با پروفیل نازک در نزدیک لبه فرار ارجح است و ایرفویل با پروفیل ضخیم در نزدیکی لبه فرار از دیدگاه پایداری مناسب تر است.

اثر سطح، ایرفویل، بازده آیرودینامیکی، گشتاور