ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΡΕΥΣΤΟΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ∆. Π. Μάργαρης, Αναπλ. Καθηγητής Fluid Mechanics Laboratory Mechanical Engineering and Aeronautics Dept. University of Patras, Greece margaris@mech.upatras.gr ∆ιπλωµατική Εργασία 20112011-20 2012 12 Πειραµατική διερεύνηση µονοφασικής ροής αέρα και διφασικής ροής αέρα--νερού γύρω από αεροτοµές και πτέρυγες, µε εφαρµογή σε αέρα πτερύγια ανεµοκινητήρων ΛΑΖΑΡΟΠΟΥΛΟΣ ΣΩΤΗΡΙΟΣ, ΣΒΑΝΑΣ ΣΤΥΛΙΑΝΟΣ Τροποποίηση Αεροσήραγγας Περίληψη Σκοπός της συγκεκριµένης εργασίας είναι η πειραµατική µελέτη µονοφασικής ροής αέρα και διφασικής ροής αέρανερού γύρω από πτέρυγες και αεροτοµές τύπου NACA 0012 και S809. Για την πειραµατική διαδικασία χρησιµοποιήθηκαν εγκαταστάσεις και εξοπλισµός του εργαστηρίου όπως η υποηχητική αεροσήραγγα η οποία τροποποιήθηκε κατάλληλα για να επιτευχθούν συνθήκες διφασικής ροής αέρα-νερού, ο αεροδυναµικός ζυγός τριών συνιστωσών καθώς και µια σειρά µοντέλων. Τα πειράµατα πραγµατοποιήθηκαν µε ταχύτητα 10 m/s. Η πειραµατική διαδικασία αφορούσε µετρήσεις για την εξαγωγή των αδιάστατων συντελεστών άνωσης CL, αντίστασης Cd και ροπής πρόνευσης Cm. Με βάση τις µετρήσεις των παραπάνω αδιάστατων συντελεστών κατασκευάστηκαν συγκριτικά διαγράµµατα για τις διαφορετικές συνθήκες διφασικής και µονοφασικής ροής καθώς και για διαφορετικά µεγέθη αεροτοµών και πτερύγων . Συντελεστές άνωσης και αντίστασης Συντελεστής ροπής πρόνευσης για µονοφασική ροή και διάφορες πυκνότητες περιεχόµενης βροχής Συµπεράσµατα Συντελεστής άνωσης για µονοφασική ροή και διάφορες πυκνότητες περιεχόµενης βροχής Μεταβολή του συντελεστή άνωσης CL συναρτήσει της γωνίας προσβολής α της αεροτοµής NACA 0012 και πτερύγων εκπετάσµατος b=30,48 cm και b=15,24 cm για πυκνότητα περιεχόµενης βροχής LWC=41,096 g/m3. Συντελεστής άνωσης για µονοφασική ροή και διάφορες πυκνότητες περιεχόµενης βροχής Υποβάθµιση της αεροδυναµικής απόδοσης σε συνθήκες διφασικής ροής. Οι τιµές του συντελεστή άνωσης CL µειώνονται σε συνθήκες διφασικής ροής συγκριτικά µε συνθήκες µονοφασικής ροής µε ποσοστό µείωσης που κυµαίνεται από 3,2% έως 50% για διαφορετικές πυκνότητες περιεχόµενης βροχής. Για µεγαλύτερη πυκνότητα περιεχόµενης βροχής ο συντελεστής άνωσης είναι αυξηµένος σε ένα µεγάλο εύρος τιµών της γωνίας προσβολής εµφανίζοντας όµως, πιο οµαλή απώλεια στήριξης. Με την µείωση του εκπετάσµατος της πτέρυγας τύπου NACA 0012, ο συντελεστής άνωσης µειώνεται µε ποσοστό µείωσης από 2,3% έως 128%, κάτι που δεν παρατηρήθηκε για όλα τα πειράµατα που αφορούν στην αεροτοµή και πτέρυγες τύπου S809. Ο συντελεστής αντίστασης Cd εµφανίζει αύξηση των τιµών του για αύξηση της πυκνότητας περιεχόµενης βροχής σε συνθήκες διφασικής ροής µε ποσοστό αύξησης που κυµαίνεται από 1,4% έως 117% σε σχέση µε τη µονοφασική ροή. Συντελεστής αντίστασης για µονοφασική ροή και διάφορες πυκνότητες περιεχόµενης βροχής Μεταβολή του συντελεστή αντίστασης Cd συναρτήσει της γωνίας προσβολής α για πυκνότητα περιεχόµενης βροχής LWC=41,096 g/m3 της αεροτοµής NACA 0012 και πτερύγων εκπετάσµατος b=30,48 cm και b=15,24 cm. Συντελεστής αντίστασης για µονοφασική ροή και διάφορες πυκνότητες περιεχόµενης βροχής Ο συντελεστής αντίστασης αυξάνεται µε αύξηση του εκπετάσµατος και της γωνίας προσβολής, µε µέγιστο ποσοστό αύξησης που φτάνει το 137%. Ο συντελεστής ροπής πρόνευσης κυµαίνεται γύρω από την τιµή 0. Από τη σύγκριση των πειραµατικών τιµών µε τις αντίστοιχες του εργαστηρίου SNL (Sandia National Laboratories), διακρίνεται η όµοια συµπεριφορά των αδιάστατων συντελεστών. Τυχόν αποκλίσεις οφείλονται στον διαφορετικό αριθµό Reynolds µε τον οποίο πραγµατοποιήθηκαν τα πειράµατα.
© Copyright 2024 Paperzz
