محمدباقر مهکی

در پرنده‌های دارای سیستم پیشرانش ملخ، عملکرد ملخ‌، به‌ویژه از نظر تولید نیروی پیشرانش و گشتاور، تأثیر مستقیمی بر عملکرد کلی سیستم دارد. در این مطالعه، عملکرد ملخ یک پرنده اثر سطح به قطر m 2 به روش عددی شبیه‌سازی شد. در شرایط بررسی پایه، سرعت دورانیrpm 2200 برای ملخ و سرعت پیشرویkm/h 180 برای پرنده در نظر گرفته شد.همچنین، اثر پارامترهایی چون سرعت دورانی ملخ، زاویه گام پره و سرعت پیشروی پرنده بر نیروی پیشرانش و گشتاور اعمالی بر ملخ بررسی شد. شبیه‌سازی‌های عددی به کمک نرم‌افزار تجاری ANSYS CFX انجام و جریان به صورت سه‌بعدی، تراکم‌پذیر و آشفته در نظر گرفته شد. برای در نظر گرفتن آشفتگی جریان، از مدل SST K-ω استفاده و تاثیر چرخش پره‌های ملخ نیز به کمک مدل قاب مرجع متحرک در نظر گرفته شد. نتایج این تحقیق بیانگر آن است که افزایش دور ملخ از 2000 تا rpm 2200، باعث افزایش حدود 180 و 67 درصدی در ضریب پیشرانش و ضریب توان ملخ شده است. افزایش زاویه گام پره نیز نتایجی مشابه با افزایش دور ملخ داشته است. دو درجه افزایش زاویه گام، موجب افزایش ضریب پیشرانش، ضریب توان و بازده ملخ تا 61، 42 و 14 درصد شده است. در مقابل، افزایش سرعت پیشروی پرنده، موجب کاهش زاویه حمله روی مقاطع ایرفویلی شده است. به طوری که ضریب پیشرانش، ضریب توان و بازه ملخ در سرعت پیشرویkm/h 210، برابر با 5، 43 و 13 درصد این مقادیر در سرعت km/h 150 بوده است.