دانلود پایان نامه ارشد درمورد نتایج تجربی و دینامیکی


Widget not in any sidebars
شکل ‏312- ساختار گردابههای ایجاد شده پشت کپسول بازگشتی MUSES_C[14]
در شکل 3-13 خطوط جریان و گردابههای پشت کپسول در زمانهای مختلف نوسان نشان داده شده است. همانطور که مشاهده میشود با نوسان کپسول ساختار گردابههای پشت کپسول تغییر کرده و در برخی حالتها از کپسول کنده شده و دور میشوند.
t = 0.002 s
= -5 Deg
t = 0 s
= 0 Deg
t = 0.02 s
= –0.001 Deg
t = 0.006 s
= -14 Deg
t = 0.045 s
= 18 Deg
t = 0.028 s
= 8 Deg
شکل ‏313-ساختار جریان حول کپسول MUSES_C
به طور کلی در تشریح ناپایداری دینامیکی کپسول میتوان گفت زمانی که زاویه پیچشی تغییر می‌کند تغییر در فشار انتهای کپسول، تا زمانی که اغتشاشات گردابه‌های طولی، که به وسیله نوسانات پیچشی به وجود آمده، به انتهای کپسول برسد به تاخیر می‌افتد و در صورت نامتقارن بودن این گردابه‌ها توزیع فشار پشت کپسول، نامتقارن شده و این توزیع فشار نامتقارن به تشدید نوسانات کمک می‌کند و باعث ایجاد ناپایداری دینامیکی کپسول می‌شود.
نتایج
پس از تشریح فیزیک حاکم بر جریان پایا و ناپایا حول کپسول بازگشتی MUSES_C و بررسی منشاء ایجاد ناپایداری دینامیکی کپسول، جهت مقایسه دقیقتر نتایج با روش به کار رفته، توزیع گشتاور پیچشی (شکل 3-14)، ضریب برا (شکل 3-15) و ضریب پسا (شکل ‏316) بر اساس زاویه حمله نشان داده شده و با نتایج تجربی حاصل از آزمایش تونل باد در شرایط ذکر شده مقایسه شده است. این حلقه هیسترزیس آخرین حلقه پس از 5 نوسان کامل میباشد. از آنجا که این حلقه کاملا با حلقه قبلی یکسان بوده میتوان گفت همگرایی لازم به وجود آمده است. همانطور که در شکل 3-14 مشاهده میشود با افزایش زاویه حمله، گشتاور پیچشی کاهش یافته است. همچنین از شکل ‏315 دریافت میشود که با افزایش زاویه حمله ضریب برآ افزایش یافته است. جهت نمودارها نیز بیانگر تفاوت جریان دینامیکی و استاتیکی است. همانطور که در شکلها دیده میشود مقدار ضریب ممان پیچشی و ضریب برآ در بالا رفتن بیشتر از پایین آمدن کپسول است. نکته جالب اینکه این پدیده کاملاً برعکس نتایج حاصل از نوسان ایرفویل دوبعدی در زوایای حمله قبل از واماندگی بوده و تقریباً مشابه نتایج حاصل از نوسان ایرفویل دوبعدی در زوایای حمله پس از واماندگی است. این امر نشان می‌دهد که فیزیک حاکم بر جریانهای ناپایا حول کپسولهای بازگشتی به واسطه غالب بودن اثر گردابهها کم و بیش مشابه با فیزیک حاکم بر جریان حول ایرفویل در زوایای حمله متوسط پس از واماندگی است. نکته قابل ذکر این است که جهت چرخش در پایداری و ناپایداری اهمیت بسزایی داشته و با معکوس شدن جهت چرخش، پایداری نیز تحت تاثیر قرار خواهد کرد.
شکل ‏314- توزیع گشتاور پیچشی حول کپسول MUSES_C
شکل ‏315- توزیع ضریب برآ حول کپسول MUSES_C
شکل ‏316-توزیع ضریب پسا حول کپسول MUSES_C
تحلیل پایداری دینامیکی
همانطور که در فصل گذشته نیز ذکر شد، برای تحلیل و بررسی جریان ناپایا حول یک جسم با حرکتهای نوسانی اجباری، محاسبه مشتقات دینامیکی طولی جهت استفاده در تخمین رفتار دینامیکی آن جسم، امری ضروری است. به همین منظور ابتدا لازم است معادله حرکت جسم استخراج شود. برای به دست آورن معادله حاکم بر حرکت کپسول بازگشتی مورد نظر فرضیات زیر به کار رفته است[25] و [26]:
حرکت در یک صفحه صورت میگیرد.