نشریه علمی پژوهشی مهندسی هوانوردی

نشریه علمی پژوهشی مهندسی هوانوردی

طراحی و ساخت یک ملخ به منظور تولید تراست با الهام از آیرودینامیک برگ درخت افرا

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده
کارشناس ارشد هوافضا، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران
10.22034/joae.2025.495210.1261
چکیده
در سال‌های اخیر، الهام‌گیری از پدیده‌های طبیعی به عنوان یک رویکرد نوآورانه در مهندسی و طراحی، به ویژه در حوزه آیرودینامیک، توجه فزاینده‌ای را به خود جلب کرده است. این مطالعه به بررسی ویژگی‌های آیرودینامیکی برگ افرا به منظور طراحی ملخ‌های جدید پرداخته است. برای این منظور، ابعاد میانگین تعدادی از برگ‌ها با استفاده از نرم‌افزار دیجیتایزر و اکسل محاسبه و سپس یکی از برگ‌ها برای اسکن سه‌بعدی انتخاب شد تا ایرفویل‌هایی از مقاطع مختلف آن استخراج گردد. نتایج نشان داد که برگ‌ها در حالت‌های دوپره و سه‌پره خاصیت چرخش خودکار را از خود نشان می‌دهند، که این امر منجر به توسعه ملخ‌های تک‌پره‌ای به ملخ‌های دوپره‌ای و سه‌پره‌ای گردید. علاوه بر این، مقیاس‌های بزرگ‌تری از این پره‌ها طراحی و ساخته شد. با توجه به این که برگ‌ها در حین نزول، زاویه‌ای بین 5 تا 20 درجه نسبت به صفحه چرخش و صفحه افقی به خود می‌گیرند، ملخ‌های دوپره‌ای در این زوایای مختلف نیز طراحی و بررسی شدند. یافته‌ها نشان داد که افزایش تعداد پره‌ها به‌طور چشم‌گیری نیروی پیشران را افزایش می‌دهد و ملخ با زاویه 10 درجه بیشترین نیروی پیشران را تولید می‌کند. همچنین، ملخ‌ها در مقیاس 2 برای تولید نیروی پیشران بهینه بودند، در حالی که ملخ در مقیاس 3 نیروی کمتری نسبت به مقیاس 2 تولید کرد. نتایج این تحقیق می‌تواند به طراحی و بهینه‌سازی ملخ‌های جدید کمک شایانی نماید و زمینه‌ساز توسعه فناوری‌های نوین در این حوزه باشد.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


دوره 27، شماره 2
آبان 1404
صفحه 108-116

  • تاریخ دریافت 15 دی 1403
  • تاریخ بازنگری 12 اسفند 1403
  • تاریخ پذیرش 04 اردیبهشت 1404