CFD study on NACA 4415 airfoil implementing spherical and sinusoidal Tubercle Leading Edge ... : دراسة CFD على NACA 4415 airfoil تنفيذ الحافة الرائدة للدرنات الكروية والجيبية ...

• Main Authors: Syed Mohammed Aminuddin Aftab, Kamarul Arifin Ahmad
• Format: Text
• Language: English
• Published: OpenAlex 2017
• Subjects: Biological and Biomimetic Flight Dynamics; Aerospace Engineering; FOS Mechanical engineering; Engineering; Physical Sciences; Airborne Wind Energy Systems and High-Altitude Platforms; Wind Energy Technology and Aerodynamics; Flight Dynamics; Airfoil; Reynolds number; Stall fluid mechanics; Mechanics; Computational fluid dynamics; Physics; Leading edge; Vortex generator; Turbulence; Vortex; Humpback Whale
• Online Access: https://dx.doi.org/10.60692/kccrn-aed24; https://gresis.osc.int//doi/10.60692/kccrn-aed24

The Humpback whale tubercles have been studied for more than a decade. Tubercle Leading Edge (TLE) effectively reduces the separation bubble size and helps in delaying stall. They are very effective in case of low Reynolds number flows. The current Computational Fluid Dynamics (CFD) study is on NACA 4415 airfoil, at a Reynolds number 120,000. Two TLE shapes are tested on NACA 4415 airfoil. The tubercle designs implemented on the airfoil are sinusoidal and spherical. A parametric study is also carried out considering three amplitudes (0.025c, 0.05c and 0.075c), the wavelength (0.25c) is fixed. Structured mesh is utilized to generate grid and Transition SST turbulence model is used to capture the flow physics. Results clearly show spherical tubercles outperform sinusoidal tubercles. Furthermore experimental study considering spherical TLE is carried out at Reynolds number 200,000. The experimental results show that spherical TLE improve performance compared to clean airfoil. ... : تمت دراسة درنات الحوت الأحدب لأكثر من عقد من الزمان. يقلل Tubercle Leading Edge (TLE) بشكل فعال من حجم فقاعة الفصل ويساعد في تأخير التوقف. وهي فعالة للغاية في حالة انخفاض تدفقات أعداد رينولدز. دراسة ديناميكيات الموائع الحسابية الحالية (CFD) على NACA 4415 airfoil، برقم رينولدز 120،000. يتم اختبار شكلين من TLE على رقائق الهواء NACA 4415. تصاميم الدرنات المنفذة على الجنيحة هي جيبية وكروية. يتم أيضًا إجراء دراسة بارامترية مع الأخذ في الاعتبار ثلاثة معدلات سعة (0.025 درجة مئوية و 0.05 درجة مئوية و 0.075 درجة مئوية)، ويتم تثبيت الطول الموجي (0.25 درجة مئوية). يتم استخدام الشبكة المهيكلة لتوليد الشبكة ويتم استخدام نموذج الاضطراب الانتقالي SST لالتقاط فيزياء التدفق. تظهر النتائج بوضوح أن الدرنات الكروية تتفوق على الدرنات الجيبية. علاوة على ذلك، يتم إجراء دراسة تجريبية مع الأخذ في الاعتبار TLE الكروي في رينولدز رقم 200000. تظهر النتائج التجريبية أن TLE الكروي يحسن الأداء مقارنة برقائق الهواء النظيفة. ...