کاهش نیروی پسا
دانلود سمینار آماده لایه مرزی و نیروی پسا و روش های کاهش نیروی پسا
چکیده:
در اواخر قرن نوزدهم، مکانیک سیالات به دو شاخه مجزا تقسیم شده بود که هیچ وجه مشترکی نداشتند . در یک سو علم “هیدرودینامیک تئوری” وجود داشت که از معادلات حرکت اولر بدست آمده بود که تا حد بالایی از تکامل پیشرفت کرده بود. اما این شاخه از لحاظ عملی کاربرد اندکی داشته است، چون نتایج حاصل از آن که روابط کلاسیک هیدرودینامیک را سبب می شدند به روشنی با تجربیات روزانه در تضاد بودند. در جبهه مقابل، مهندسان که با مسائل عملی مکانیک سیالات در تماس بودند شاخه دیگر مکانیک سیالات یعنی “هیدرولیک” را بوجود آوردند.
این بخش بر دامنه وسیعی از آزمایشات استوار بود و در مدل ها و اهداف از هیدرودینامیک فاصله زیادی گرفت. این موفقیت بزرگ پراندل در اوایل قرن بیستم بود که این دو شاخه واگرای مکانیک سیالات را به هم متصل کرد. پراندل نشان داد که جریان عبور کننده از روی یک جسم را می توان به دو قسمت تقسیم کرد. یک لایه بسیار نازک که به جسم متصل است ( لایه مرزی ) و در آن لزجت دارای اهمیت است، و بقیه جریان که در آن می توان از لزجت صرفنظر کرد..
بخشی از بیان مساله
یکی از مهمترین کاربردهای تئوری لایه مرزی، محاسبه نیروی پسا بر روی اجسام مختلف، نظیر یک صفحه مسطح با زاویه حمله صفر، یک کشتی، بال یک هواپیما، بدنه هواپیما یا پره های یک توربین می باشد. پروسه ای که در آن یک بال، مقدار ماکزیمم نیروی برآ را خواهد داشت که در این حالت احتمال جدایی جریان نیز وجود دارد نیز تنها با به کارگیری تئوری لایه مرزی قابل بررسی است.
در این سمینار، در ابتدا برخی از مفاهیم مربوط به لایه مرزی تشریح گردیده است و پس از آن به بررسی نیروهای وارد بر اجسام در حین عبور سیال از اطراف آنها، یعنی نیروی برآ و نیروی پسا پرداخته شده است و درآخر به دلیل اهمیت کاهش پسا، برخی از روش های کاهش پسا ارائه شده اند .
بخشی از بیان مساله
فهرست مطالب نیروی‌پسا
- فصل اول : شناخت لایه مرزی در جریان اطراف اجسام
- مفهوم لایه مرزی
- عدد رینولدز
- مفهوم جریان های آرام (لایه ای) و درهم
- انواع ضخامت های لایه مرزی
- ضخامت لایه مرزی
- ضخامت جابجایی
- ضخامت ممنتوم
- ضخامت انرژی
- خلاصه روابط برای صفحه ای با زاویه حمله صفر
- معادلات لایه مرزی
- نمونه از حل معادلات لایه مرزی (جریان بلازیوس)
- روش تقریبی (معادله انتگرال ممنتوم فون کارمن)
- انتقال در جریان روی صفحه
- استفاده از روش انتگرال ممنتوم در جریان درهم روی صفحه
- پدیده جدایی لایه های مرزی
- فصل دوم : بررسی نیروهای وارد بر جسم از طرف جریان سیال اطراف جسم
- اثرات جریان سیال بر روی اجسام (نیروی لیفت و درگ)
- نیروی لیفت و نیروی درگ
- بررسی ضرایب بدون بعد حاصل از نیروی کل وارد شده بر روی یک جسم از طرف سیال
- نیروی لیفت تولید شده توسط دوران جسم(لیفت بواسطه سیرکولاسیون)
- بررسی دقیق جریان اطراف استوانه با سیرکولاسیون (ترکیب جریان اطراف استوانه و یک ورتکس منفی)
- آیروفویل و هیدروفویل
- حالات شرط کاتا
- جریان پتانسیل اطراف یک ایروفویل که مشابه جریان حقیقی باشد
- برخی اصطلاحات مربوط به آئروفویل ها
- آیروفویل های متقارن و نامتقارن
- توزیع فشار و گشتاور پیچشی
- (Pitching moment) گشتاور پیچشی
- (Aerodynamic center or AC)مرکز آیرودینامیک
- (Center of pressure or CP)مرکز فشار
- بازدارندگی یا استال( Stall )
- برآ افزاها (Flaps)
- کاربرد شکاف ها (Slots) در لبه حمله و تیغه های لبه حمله(Slats)
- اثرات محدود بودن بال
- ضریب منظر یا نسبت منظری(Aspect ratio)
- درگ یا پسا و انواع آن
- پسای اصطکاکی یا پسای اصطکاک پوسته ایSkin friction Drag
- (Pressure Drag) پسای فشاری
- صفحه تحت زاویه α
- تأثیر انتقال از جریان آرام به درهم در لایه مرزی بر پسا
- تأثیر زبری بر پسا
- ( Induced Drag ) پسای القایی
- پسای کل هواپیما
- پروفیل درگ و درگ شکل
- پسای موج
- پسای موج سازی
- پسای اسپری
- پسای تداخل
- درگ میان جفتی از اجسام
فصل سوم : روشهای کاهش‌پسا
فصل سوم : روشهای کاهش‌پسا
- بیان اهمیت کاهش نیروی‌پسا
- روش های کاهش درگ اصطکاکی و فشاری
- کنترل لایه مرزی
- خط جریانی کردن
- پوششهای کاهش دهنده نیروی پسا
- پوششهای کاهش دهنده نیروی اصطکاک جهت استفاده در شناورها
- کاهش نیروی پسا توسط میکرو حباب ها
- کاهش نیروی‌پسا با استفاده از پدیده سوپرکاویتاسیون
- کاهش نیروی پسا با استفاده از گرمایش سطح مجاور لایه مرزی
- کاهش نیروی‌پسا با استفاده از ریبلت ها
- کاهش پسای القایی
- بال های بیضی شکل
- صفحه کوچک ( بالچه ) در انتهای بال
- کاهش پسای موج
- کاهش درگ موج در هواپیماها
- (Vortex generator) تولید کننده گردابه
- کاهش پسای موج سازی
- فصل چهارم : نتیجه گیری و پیشنهاد