research centers


Search results: Found 2

Listing 1 - 2 of 2
Sort by

Article
ENHANCEMENT PERFORMANCE OF WIND TURBINE BLADE BY COMPARISON STUDY OF SUCTION AND BLOWING TECHNIQUESUSING SEP METHOD
تحسين الاداء لزعنفة التوربين الهوائي بواسطة دراسة مقارنة لتقنيات الشفط والنفخ باستخدام طريقة SEP

Loading...
Loading...
Abstract

In this work a new concept of flow separation control mechanism has been introduced to improve the aerodynamic characteristics of an airfoil. Control of flow separation over an airfoil at low Reynolds number is theoretically simulated under the effects of suction and blowing, based on the computation of Reynolds-average Navier-Stocks equations(the solution of each set of equations is achieved by application of the SEP(strong explicit procedure)solver) is carried out. Using Finite Volume Method to solve the governing equations on a body, so, a numerical model is developed. The suction and blowing control mechanism appears to be suppression of the separation bubble and reduction of the upper surface pressure to increase the lift and decrease the drag. To make section model, NACA 4421 airfoil has been chosen. In present study, the theoretical are performed with different angle of attack (20º, 22º, 23º), Uj/U (A) =6 and different chord (1c,0.9c,0.8c,0.7c). The theoretical results show that the flow separation control is possible by the proposed mechanism and benefits can be achieved by suction and blowing (for suction position at the end of the chord (0.8c) and for blowing position at the begging of the chord (0.1c)). The section performance is significantly improved due to control of flow separation by suction and blowing. It has also been found that the lift increases about 14% at the angle of attack 20º, 22ºand 23º and seen that the blowing is better than the suction.

في هذا العمل تم إدخال مفهوم جديد لألية السيطرة على انفصال الهواء وتحسين الخصائص الايروديناميكية على نموذج مطيار. السيطرة على انفصال الهواء حول المطيار بعدد رينولدز منخفض قد تم نظريا تحقيقه تحت تأثير الشفط والنفخ، اعتمادا على حسابات معدل رينولدز في معادلة نافيير – ستوك (وقد تم حل كل مجموعة من المعادلات بتطبيق السياق الضمني الشديد(SEP)).ولحل المعادلات الحاكمة لشبكة توافق الاجسام تم تطوير نموذج رياضي عددي باستخدام تقنية الحجوم المحددة .ان آلية السيطرة عن طريق الشفط والنفخ تظهر إخماد فقاعات الانفصال والتي تؤدي الى تقليل الضغط على السطح العلوي للجناح لزيادة الرفع وتقليل الكبح . اجريت دراسة حسابية على مقطع المطيار 4421 NACA اختير كموديل. تم اعتماد في الدراسة الحالية زواية هجوم مختلفة (20º, 22º, 23º ) وUj/U (A) =6 وبأطوال اوتار مختلفة(1c,0.9c,0.8c,0.7c).بينت النتائج النظرية التي تم الحصول عليها بان السيطرة على انفصال الهواء ممكنة بواسطة الية الشفط والنفخ (موقع الشفط يكون في نهاية الوتر(0.8c) و موقع النفخ في بداية الوتر(0.1c)).تم تحسين اداء المطيار بشكل ملحوظ بسبب السيطرة على انفصال الهواء بواسطة الشفط والنفخ. وقد وجد أيضا ان الرفع يزداد حوالي14٪ في زاوية الهجوم(20º, 22º, 23º ).وبينت ان عملية النفخ هو افضل من عملية الشفط .


Article
Parametric Study Of Suction Or Blowing Effects On Turbulent Flow Over A Flat Plate

Authors: Sajida Lafta Ghashim Jassim --- Najdat Nashat Abdulla
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2010 Volume: 16 Issue: 4 Pages: 6164 -6185
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

The two-dimensional, incompressible, and turbulent boundary layer flow over a flat plate with suction or blowing from a spanwise slot is examined numerically. The mathematical modeling involves the derivation of the governing partial differential equations of the problems. These are the continuity, the momentum, the energy and the (K-ε) turbulence model. Besides, the perfect gas law is also used. A numerical solution of the governing equations is approximated by using a finite volume method, with staggered grid and modified SIMPLE algorithm. A computer program in FORTRAN 90 is built to perform the numerical solution.The developed computational algorithm is tested for the flow over a flat plate (4m) long with uniform suction or blowing velocity ratios of (V/U∞ =± 0.0185, ± 0.0463 and ±0.0925 m/s) are imposed on the slot for Reynolds number of (1.36 x 10^7 ), based on the plate length. The position of the slot change in the range of (X/L=1/4, 1/2 and 3/4) from leading edge and also, change width of slot in the value equal (0.12, 0.2 and 0.28m).The plate temperature is (70 °C), with the free stream velocity and temperature are (8.6m/s) and (25 °C) respectively. In addition, the effects of pitch angles on the flow field are investigated in the range of (30о<=α<=150о).The numerical results show that, for a uniform blowing, location of slot equal (X/L=1/4) from leading edge, a significant reduction of skin friction coefficient, wall shear stress and boundary layer thickness [displacement and momentum] to occur. While, an increase in boundary layer shape factor. Reynolds stress (uv) is more decreased than [(uu) and (vv)], mean velocity profiles in wall coordinates and dimensionless distance (U+, y+) decreases. When slot location is moved downstream to locations (X/L=1/2 or 3/4) a similar behavior can be said and most effective slot is obtained as (slot at X/L= 3m) from leading edge. While width of slot equal (0.28m) is better than values equal (0.12m and 0.2m). An opposite observations for the case of suction. The numerical results are compared with available numerical results and experimental data and a satisfactory results are obtained.

تم بحث جريان الطبقة المتاخمة المضطربة الثنائي البعد واللأنضغاطي والمستقر على صفيحة مستوية مع وجود شق صغير دراسة عددية. يتضمن النموذج الرياضي اشتقاق المعادلات التفاضلية الجزئية للمسالة ، والتي هي معادلات الاستمرارية، الزخم، الطاقة ومعادلة نموذج ( ε - K ) للاضطراب.بالاضافة الى ذلك,تم استخدام معادلة الغاز المثالي. تم حل المعادلات عدديا باستخدام طريقة الحجوم المحددة (Finite Volume Method) مع الشبكة المزحفة ( Staggered Grid ) باستخدام خوارزمية (Simple Algorithm) . تم بناء برنامج حاسوبي بلغة FORTRAN 90) ) لانجاز الحل العددي. النموذج العددي يتضمن الجريان على صفيحة مستوية طولها ( 4m ) مع فرض نسب سرع دفع أو سحب على الشق مقدارها ( ±0.0185, ±0.0463,± 0.0925=V/U∞) لعدد رينولد ( 1.36x10^7) وذلك بالاعتماد على طول الصفيحة. دراسة تاثير تغير موقع الشق بمعدل(X/L=1/4, 1/2, 3/4)مع استعمال قيم مختلفة لعرض الشق ) (0.12,0.2,0.28m. درجة حرارة الصفيحة كانت (70°C ) بينما كانت سرعة ودرجة حرارة الجريان الحر ( m/s 8.6 ),( 25°C) على التوالي. بالاضافة الى ذلك، تم التحقق من تاثير زاوية الخطوة على حقل الجريان بحدود(30о<=α<=150о). من خلال النتائج العددية نلاحظ انه في حالة الدفع، عند اختيار موقع الشق ببعد((X/L=1/4 عن مقدمة الصفيحة, نلاحظ نقصان معامل الاحتكاك ، الاجهاد القصي مع نقصان سمك الطبقة المتاخمة (الزخم،السمك) ، بينما معامل شكل الطبقة المتاخمة يزداد، اجهادات Reynolds (uv) اكثر نقصان من (uu) و(vv)، الابعاد اللابعدية (U,+y+) تقل، وعندما يتم تسليط سرعة الدفع من خلال شق اخر يبعد عن مقدمة الصفيحة مثلا(X/L=1/4, 1/2) نلاحظ انه نفس الشي يحدث وافضل موقع فعال يبعد (X/L=3/4). اما مقدار الشق الذي يساوي0.28m)) افضل من بقية القيم الاخرى التي تساوي (012,0.2m) عكس الشي يمكن ملاحظته في حالة السحب. وتم مقارنة النتائج العددية مع النتائج العددية والعملية المتوفرة وكانت نتائج المقارنة مقاربة مع اختلاف بسيط مع النتائج العددية.

Listing 1 - 2 of 2
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (2)


Language

English (2)


Year
From To Submit

2017 (1)

2010 (1)