آشنایی با ایرفویل (Airfoil) - قسمت دوم

بیایید با دیگر مشخصات و داده های ایرفویل آشنا بشویم... ایرفویل ها در واقع یک تعریف هستند و از داده های آنها در عالم واقعی استفاده می شود....ایرفویل ها با بال هواپیما یک فرق اساسی دارند و آن اینست که بال هواپیما یک بال متناهی است در حالی که ایرفویل بال نامتناهی است و این فرق اساسی باعث می شود که ضرایب برآ، پسا و گشتاور در این دو برابر نباشد.

هر ایرفویل ضرایب برا، پسا و گشتاور مربوط به خود را دارد. در زیر ضریب برآی ایرفویل و تأثیرات هندسه آن بر این ضریب را بررسی خواهیم کرد:

ضریب برا وابستگی مشهودی به زاویه حمله دارد. بر همین اساس نمودار معروف و پرکاربردی از این وابستگی می توان رسم کرد:

همانطور که از شکل پیداست این نمودار به دو قسمت خطی و غیر خطی تقسیم می شود. با افزایش زاویه حمله ایرفویل، ضریب برآ افزایش می یابد اما این افزایش حدی دارد.... در واقع این حد را نقطه واماندگی تعیین می کند یعنی اینکه زاویه حمله به حدی می رسد که بعد از آن نیروی برآ با افت شدیدی روبرو خواهد شد.

در ناحیه خطی نمودار ، جریان حول مقطع بال هموار است و همانطور که از تصویر مشاهده میشود خطوط جریان اکثرا با سطح تماس دارند، اما همینکه زاویه حمله بیشتر می شود، جریان تمایل بیشتری به جدایش از سطح بالای ایرفویل پیدا می کند و ناحیه جدا شده از سطح ایرفویل بزرگ و بزرگتر خواهد شد.

همانطور که از شکل پیداست دنباله بزرگی از هوای مرده در پشت ایرفویل به وجود می آید، در داخل این ناحیه جدایش، جریان در حال گردش است که به آن جریان معکوس می گویند. جدایش جریان از آثار لزجت است و نتیجه جدایش جریان افت نیروی برآ و ازدیاد نیروی پسا است. وقتی جدایش جریان به حدی میرسد که نیروی برا به صورت ناگهانی افت شدیدی پیدا می کند، می گوییم که ایرفویل به نقطه واماندگی رسیده است (همان نقطه که در نمودار ضریب برا از حالت خطی خارج می شود). بیشترین مقدار ضریب برا که قبل از پدیده واماندگی رخ می دهد، ضریب برآی ماکزیمم (Cl max) نشان می دهند. ضریب برآی ماکزیمم یکی از پارامترهای مهم در ایرفویل هاست و بخش بزرگی از تحقیقات جدید در خصوص بالاتر بردن این پارامتر می باشد.