Numerical Investigation of Active Control of Boundary Layer Flow Around S809 Airfoil with Suction Method

Abstract

Bu çalışmada, sınır tabaka akışı aktif kontrol yöntemlerinden biri olan, sınır tabakadan kanat içerisine hava emilmesi prensibine dayanan emme tekniği kullanılarak bir rüzgar türbini kanadının aerodinamik performansının arttırılması hedeflenmiştir. Emme işlemi daimi bir jet vasıtasıyla gerçekleştirilmiş, kanat modeli olarak rüzgar türbini uygulamalarında yaygın olarak kullanılan S809 kanat profili tercih edilmiştir. Çalışma parametreleri olarak, üç ayrı jet konumu (Ljet = 0.1c, 0.26c, 0.36c) ve üç ayrı jet oranı (Rjet = 0.1, 0.3, 0.5) seçilmiştir. Emme jeti genişliği sabit olup veter uzunluğunun %2.5'i kadar ve emme jeti açısı (θjet) bölgesel jet yüzeyine 90° olacak şekilde ayarlanmıştır. İki boyutlu türbülanslı akış için sayısal analiz; α = 15° hücum açısında ve Re = 10 6 'da SST k-ω türbülans modeli kullanılarak gerçekleştirilmiştir. İlk olarak emme jeti konumunun etkisi, ardından en iyi sonucu veren emme jeti konumu seçilerek emme jeti oranının etkisi araştırılmıştır. Kanat profili etrafındaki akışa ait simülasyon sonuçları incelendiğinde, en iyi sonuç emme jeti konumu 0.36c (Jet-3) ve emme jeti oranı 0.5 olduğunda alınmıştır. Jet kullanılmadığı duruma göre CL/CD oranı 17.92'den 273.03'e yükselmiştir. Emme jeti ile kontrol yönteminin uygulanması ile kontrolsüz duruma göre Cl değeri yaklaşık olarak 1.211'den 1.8'e yükselmiş, Cd değeri ise 0.068'den 0.0066'ya düşmüştür.