Aerodynamics of pitching delta wing with yaw angle

Abstract

Bu çalışmada, 70 derece süpürme açısına sahip narin delta kanat, kanadın orta noktasından dikey düzlemde, α(t)=αm+αosin(ωet) denklemine göre salınım hareketi verilmiştir. Ortalama hücum açısı, αm değerleri 25°, 30° ve 35° olarak alınmıştır. Sapma açısı, β, 0°≤ β ≤ 16° aralığında değişmiştir. Delta kanada sinüzoidal olarak 5s≤ Te ≤60s zaman periyodu, Te aralığında yunuslama hareketi verilmiştir ve periyotlar, Te=2π/ωe eşitliği ile ifade edilmiştir. Boyutsuzlaştırılmış frekans katsayıları, K sırasıyla 0.16, 0.25, 0.49, 1.96 olarak düzenlenmiş ve son olarak salınımın genliği, αo, ±5°≤ αo ≤ ±10° aralığında alınmıştır.Çalışmanın asıl amacı, boya ile görselleştirme ve 2D PIV tekniklerini kullanarak, sapma açısı, β altında, yüksek genlikte ve düşük frekansta, kanadın yunuslama hareketinin girdap çökme noktası oluşumu üstündeki etkilerini ve girdap çökmelerinin akıntı yönündeki girdaplı akış yapısını gözlemlemektir.Rüzgâra maruz kalan delta kanat hücum kenarı üzerindeki girdap çökme noktası, delta kanadın ucuna doğru hareket etmektedir ve girdap yığılmaları delta kanat yüzeyinin büyük bir kısmını kaplamıştır. Fakat rüzgâra maruz kalan delta kanat hücum kenarının tersi yöndeki girdap çökmeleri, sapma açısının, β etkisi ile herhangi bir çökme meydana gelmeden serbest akış doğrultusunda hareket ettiği gözlemlenmiştir.

In this study, a slender delta wing with 70° sweep angle, Λ was oscillated about its mid-cord in a vertical plane according to the equation α(t)=αm+αosin(ωet). The values of mean angle of attack, αm were taken as 25°, 30° and 35°. The yaw angle, β was varied over the range of 0°≤ β ≤ 16°. The delta wing was sinusoidally pitched within the range of period of time, Te=2π/ωe, 5s≤ Te ≤60s and the reduced frequencies were set as K=0.16, 0.25, 0.49, 1.96 and lastly amplitude of pitching motions was varied within the range of ±5°≤ αo ≤ ±10°.The main aim of this study is to observe the effect of pitching motion of delta wing on the formation of vortex breakdown and structures of vortical flow downstream of vortex breakdown under yaw angle, β using a dye visualization and the particle image velocimetry (PIV) technique. Leading edge vortex breakdown position on the windward side moves towards the apex of the delta wing and vorticity concentrations spread over the most part of the delta wing. But the other leading edge vortex on the other side moves in free-stream flow direction without bursting at different yaw angles, β.