لایه مرزی و نیروی پسا و روش های کاهش نیروی پسا

لایه مرزی و نیروی پسا و روش های کاهش نیروی پسا

یکی از مهمترین کاربردهای تئوری لایه مرزی، محاسبه نیروی پسا بر روی اجسام مختلف است. این اجسام  نظیر یک صفحه مسطح با زاویه حمله صفر، یک کشتی، بال یک هواپیما، بدنه هواپیما یا پره های یک توربین می باشد.

نیروی برآ را می توان با کاربرد آن در صنایع هوایی بهتر درک کرد. ویژگی بارز هواپیما در مقایسه با سایر وسایل نقلیه، توانایی پرواز آن در هوا می باشد که نیروی مخالف این عمل نیروی جاذبه می باشد.

نیروی جاذبه بر تمام اجسامی که بر روی سطح زمین یا نزدیک آن قرار گرفته باشند اثر می کند. اما هنگامی که جسمی می خواهد از زمین بلند شود، نمود بیشتری می یابد.

برای آنکه هواپیما در حالت افقی به پرواز ادامه دهد، بایستی نیرویی برآیی برابر وزن آن توسط بال های آن تولید شود. که در این سیمنار در مورد آن توضیح داده شده است.

جهت دانلود فایل کیلک کنید

 مساله  کاهش نیروی مقاوم در برابر حرکت اجسام داخل یک سیال و نیز کاهش مصرف سوخت، همواره مورد توجه دانشمندان ومحققان بوده است. بنابراین کاهش نیروی پسا امری مهم است.

از سوی دیگر کاهش نیروی مقاوم یا درگ، امکان طی مسافتهای بیشتر به ازای دفعات کمتر سوخت گیری، آلودگی کمتر محیط، همچنین بالا رفتن عمر کارکرد تجهیزات را به دنبال دارد.

در این تحقیق ، در ابتدا برخی از مفاهیم مربوط به لایه مرزی تشریح گردیده است.  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.  درآخر به دلیل اهمیت کاهش پسا، برخی از روش های کاهش پسا ارائه شده اند .

جهت دانلود فایل کیلک کنید

فهرست مطالب نیروی پسا

• 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 کاهش پسا
  • بیان اهمیت کاهش نیروی پسا
  • 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 نیروی پسا با استفاده از پدیده سوپرکاویتاسیون
  • کاهش نیروی پسا با استفاده از گرمایش سطح مجاور لایه مرزی
  • کاهش نیروی پسا 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 

جهت دانلود فایل کیلک کنید