تمت مناقشة رسالة الماجستير الموسومة ” الخصائص الإيروديناميكية لجناح مقلوب مع تأثيرات الأرضية” للطالب( مصطفى صبيح عبود سمار السوداني ) في قسم الهندسة الميكانيكية بكلية الهندسة /جامعة بغداد وقد أشرف على إعداد الرسالة (الأستاذ الدكتور إحسان يحيى حسين)
وتألفت لجنة المناقشة من الأستاذ الدكتور كريمة إسماعيل عموري (رئيساً)
الدكتور صلاح صبيح عبدالكريم (عضواً) والدكتور أنمار حامد علي (عضواً)
بعد أمتحان لجنة المناقشة الطالب في محتويات الرسالة, قررت اللجنة منح الطالب شهادة الماجستير
ملخص بحث الطالب هو كالآتي:
يقدم البحث الحالي دراسة نظرية وعملية للخصائص الإيروديناميكية حول نموذج جناح احادي مقلوب بوجود تأثيرات الأرضية.
(Clark-y) ذو السطح الناعم هو الاسم الخاص بنموذج الجناح المستخدم في البحث الحالي. تم تصنيع الجناح يديوياً من خلال تجميع مجموعة من مقاطع خشبية مقطوعة حسب الابعاد بدقة عالية مع تنعيم عالي للسطح وطلائه وبطول وتر يساوي 0.3 م وطول امتداد يساوي0.7م وسمك يبلغ 11.7% من قيمة طول الوتر للجناح.
طريقة الموائع العددية تمت دراستها باستخدام البرنامج التجاري COMSOL 5.0 لمحاكاة الجريان المضطرب حول جناح احادي بالتاثيرات الارضية وعدمها و بنموذج اضطراب SST. ان الدراسة العددية للجناح clarckysm-il الاحادي سيغطي قيم الطيران الحر و المجاورة للارضية حيث استخدمت ارتفاعات ركوب تتراوح) 0.05 و 0.1 و0.15 و0.2 م) من قيمة طول الوتر للجناح لسرع جريان الهواء تختلف من (30 و 35 و40 و 45 و50 م/ث) والذي يتناسب مع رقم رينولدز للمائع الغير انضغاطي بطول وتر جزء الجناح الرئيسي:
(Re= 5.96×105, 6.95×105, 7.94×105, 8.93×105 and 9.93×105) وزوايا هجوم(ميلان الجناح) (α= 0o, 5o, 10oand 15o). الخصائص الديناميكية الهوائية، توزيع الضغط، ومجال الجريان حول الجناح قد تمت دراستها عددياً, هذا بالنسبة للجزء النظري.
من خلال الجزء العملي، تم استخدام النموذج للفحص بأستخدام النفق الهوائي عند مختبر الهوائيات في قسم الهندسة الميكانيكية- جامعة بغداد وبمقطع اختبار ابعاده (0.7×0,7 م2) واقصى قيمة سرعة (55 م/ث) لتحقيق القيم العددية المذكورة أعلاه. لمحاكاة التاثيرات الارضية استخدمت صفيحة مستوية يتم تحريكها راسيا لتحقيق الخلوص المطلوب بين الجناح و الصفيحة. الدراسة العملية تمت بنفس قيم زوايا الهجوم وارتفاع الارضية عن الجناح المستخدمة عدديا مع استخدام مديات سرع جريان مختلفة عن التي استخدمت عدديا بسبب تأثر الجناح بالسرع العالية واهتزازه حيث كانت قيم سرع الهواء الداخلة لمقطع الاختبار النفق الهوائي تتراوح (25 و 30و 35 و 40 م/ث). توزيع الضغط تم قياسه عمليا وتم حساب قيم الخصائص الايروديناميكية من تكامل قيم الضغط المقاسه. أيضاً تم تصحيح النتائج لحذف تاثيرات جدران مقطع الاختبار.
اظهرت النتائج النظرية لنموذج الجناح الاحادي ان زيادة الاقتراب من الارضية تزيد من الضغط الموزع على السطح العلوي والسفلي للجناح فقط لزوايا الميلان المنخفضة (0o و 5o). كذلك الضغط الموزع يزداد بزيادة زواية الميلان. القوة الضاغطة للاسفل تقل كلما زاد الخلوص بين الجناح والارضية أيضا فقط للزوايا المنخفضة وتزداد هذه القوة مع زيادة زاوية الميلان للجناح. تم ملاحظة تحسن اجمالي بالاداء المتمثل بالنسبة بين القوة الضاغطة للاسفل مع قوة الممانعة في زاوية ميلان مقدارها (5o) عند ارتفاع يساوي (0.2م) من طول الوتر لكل السرع. بالنسبة لقوة الممانعة وجد بأنها تقل مع زيادة ارتفاع الركوب وتزداد مع زيادة زوايا الميلان. اثبتت النتائج بأن تأثير تغير السرعة لم يكن ملموسا على الخصائص الايروديناميكية بالنسبة لقيم السرع المدروسه.
اظهرت النتائج العملية للجناح الاحادي زيادة الضغط للسطح العلوي والسفلي مع الاقتراب من الارضية فقط للزوايا المنخفضة ويزداد أيضاً مع زيادة الميلان. كذلك فان معامل قوة الرفع المعكوس يتزايد مع زيادة زاوية الهجوم. ويزداد أيضاً بزيادة الاقتراب من الارضية ما عدى زوايا الارتفاع العالية ( 10ْ و15ْ) وارتفاعات الركوب التي هي اقل من (0.1م) من طول وتر الجناح بسبب حصول ظاهرة انخفاض القوة. معامل قوة الممانعة يزداد بالقرب من تاثير الارضية والتي تسبب بالتالي انخفاض في كفاءة الجناح. كذلك لوحظ عدم تأثر الخصائص الايرودينامكية بتغير السرعة.
بينت النتائج النظرية العددية تطابق ممتاز مع النتائج العملية بأستخدام برنامج COMSOL 5.0 حيث إن اقصى قيمة للأنحراف بين النتائج كانت تقريباً 13% وتقل بالابتعاد عن تأثير الارضية وصولاً لأقل قيمة للأنحراف هي 0.35% عند حالة بدون تأثير الارض وتم عرض مقارنات بين النتائج العملية والعددية للجناح في العمل الحالي مع الاعمال البحثية الأخرى حيث أظهرت نتائج قريبة التطابق.
