در این مقاله هدف بررسی و مقایسه ضرایب آیرودینامیکی حاصل از نتایج تونل باد، حل عددی و روش نیمه تجربی مربوط به یک موشک هواپایه است. نتایج برای حالت کلی بدون انحراف سطوح کنترلی حاصل شده است. بدین منظور تحلیل روی ضرایب آیرودینامیکی در سه عدد ماخ 0/6، 0/75 و 0/85 و زوایای حمله مختلف صورت گرفته است. نتایج نشان از وجود شباهت زیادی بین رفتار تغییرات ضرایب آیرودینامیکی نسبت به زاویه حمله در هر سه روش تجربی، عددی و روش نیمه تجربی دارد. به طوری که پاسخ های حاصل از حل عددی در محاسبه ضرایب نیروهای برآ، پسا، عمودی و محوری به ترتیب با خطای میانگین 8/6، 7/1، 8/3 و 8/4% به نتایج حاصل از تونل باد نزدیک و قابل قبول است. اما نتایج حاصل از روش نیمه تجربی با وجود شباهت در تغییرات ضرآیب آیرودینامیکی تنها برای ضرایب نیروهای پسا و محوری به ترتیب با خطای میانگین 11% و 20% نسبت به نتایج حاصل از تونل باد از خود نشان داده است و همچنین وجود خطاهای ناشی از اثرات دهانه ورودی هوا تنها در راستای محوری دلیل بر قابل اتکا نبودن این روش در پژوهش حاضر دارد. همچنین نمودارهای تغییرات ضریب گشتاور پیچشی برحسب زاویه حمله نشان می دهند که زاویه حمله تریم در ماخ های مختلف بین 6+ تا 7+ درجه متغیر است.

خاک ورزی یکی از مهم ترین عملیات مزرعه ای است که به منظور بهبود ساختار و شرایط فیزیکی خاک و کمک به تهیه بستر مناسب رشد گیاه انجام می شود. خاک ورزی حفاظتی یکی از روش های خاک ورزی است که سبب کاهش هزینه های خاک ورزی می گردد. در خاک ورزی حفاظتی، تیغه مورد استفاده جهت انجام خاک ورزی، اهمیت بسیاری دارد. هدف از این پژوهش، تعیین زاویه حمله بهینه تیغه باریک تغییریافته در دو حالت بدون باله و باله دار، در خاک مزرعه می باشد. سه زاویه حمله تیغه (20، 25 و 30) درجه، دو سطح عمق خاک ورزی (15 و 20) سانتی متر و دو سطح سرعت پیشروی ( 2 و 3) کیلومتر بر ساعت تیمارهای این پژوهش بودند. پارامترهای اندازه گیری شده در این پژوهش؛ نیروی مقاومت کششی، مصرف سوخت تراکتور، لغزش چرخ محرک تراکتور، سطح مقطع به هم خورده خاک، سطح مقطع بالاآمده خاک و مقاومت ویژه خاک ورز بودند. آزمایش های مزرعه ای در طرح آماری کرت های دو بار خردشده بر پایه طرح بلوک کامل تصادفی و در سه تکرار انجام گردید. به منظور تعیین مقادیر بهینه تیمارهای ذکر شده، از روش رگرسیون چند متغیره خطی استفاده شد. مقادیر بهینه زاویه حمله تیغه، عمق خاک ورزی و سرعت پیشروی تراکتور، به ترتیب برای حالت تیغه بدون باله 20 درجه، 20 سانتی متر و 21/2 کیلومتر بر ساعت و برای حالت تیغه باله دار به ترتیب برابر 30 درجه، 20 سانتی متر و 03/2 کیلومتر بر ساعت به دست آمد.

زاویه حمله یا نفوذ تیغه ادوات خاک ورز، عامل نفوذ وسیله خاک ورز بداخل خاک می باشد. تعیین زاویه حمله بهینه، با توجه به تاثیر آن در مقاومت کششی و نفوذ بهتر در خاک، در هر وسیله ضروری بـه نظر می رسد. به منظور بررسی اثر عمق و زاویه حمله در زیرشکن تیغه مورب، آزمایشات مزرعه ای به صورت کرت های خرد شده فاکتوریل، با سه تکرار در مزارع تحقیقاتی مرکز تحقیقات کشاورزی فارس، زرقان در خاک لوم رسی با رطوبت 10 درصد بر اساس وزن خشک اجرا گردید. عمق به عنوان فاکتور اصلی در سه سطح 350, 250 و 450 میلی متر و چهار زاویه حمله 22.5, 15, 7.5 و 30 درجه به عنوان فاکتورهای فرعی در نظر گرفته شد. مقاومت کششی، سطح مقطع خاک بهم خورده و شاخص مخروط خاک از جمله متغیرهای مورد بررسی بود. سرعت پیشروی تراکتور نیز 3.5 کیلومتر بر ساعت در تمام طول آزمایش ثابت در نظر گرفته شد. تجزیه واریانس مقادیر مقاومت کششی نشان داد که عمق و زاویه حمله در سطح یک درصد، تاثیر معنی داری بر مقاومت کششی زیرشکن تیغه مورب داشت. مقایسه میانگین حاکی از افزایش مقاومت کششی با افزایش عمق و زاویه حمله بود. با افزایش عمق کار، سطح مقطع بهم خورده خاک در اکثر تیمارها افزایش یافت، اما زاویه حمله تاثیری برسطح بهم خورده خاک نداشت. با افزایش عمق کار، شاخص مخروط خاک کاهش یافت، اما افزایش زاویه حمله تاثیری در کاهش این شاخص نداشت. از آنجایی کـه میانگین متغیرها تفاوت معنی داری مابین زاویه حمله 7.5 درجه و 15 درجه نشان نداد و نفوذ زیرشکن تیغه مورب در زاویه حمله 15 درجه بهتر بود؛ این زاویه به عنوان زاویه حمله بهینه زیرشکن تیغه مورب معرفی گردید.

پرش هیدرولیکی پدیده ای است که هنگام وقوع، انرژی بسیار زیاد و مخرب جریان آب آزاد می شود و اثرات بسیار مخربی بر بستر رودخانه ها و سازه های هیدرولیکی از خود به جا می گذارد به گونه ای که سبب تخریب بستر و دیواره های مجرای انتقال جریان در محدوده وقوع پرش می گردد. به منظور کنترل و کاهش اثرات مخرب پرش هیدرولیکی، حوضچه های آرامش در سازه های آبی طراحی و اجرا می گردند. در این پژوهش 27 آزمایش در کانال آزمایشگاهی با استفاده از صفحات مستغرق با زاویه حمله 30 درجه که به منظور کنترل پرش هیدرولیکی در بستر کانال چسبانده شده اند انجام شده است تا با قراگیری مقابل جریان فوق بحرانی آب از آثار مخرب آن بکاهند. صفحات مستغرق به صورت گروه صفحات سه تایی و با دو آرایش قرارگیری متفاوت نسبت به یکدیگر، به منظور کاهش عمق ثانویه و طول نسبی پرش هیدرولیکی بر بستر حوضچه آرامش قرار داده شدند. فاصله هر یک از گروه صفحات مستغرق در این پژوهش نسبت به یکدیگر 0.2 و 0.3 متر در بازه عدد فرود اولیه(4.58،9.14) در نظر گرفته شد. نتایج بدست آمده نشان می دهد استفاده از صفحات مستغرق در بستر، می تواند موجب کاهش طول نسبی و عمق ثانویه پرش هیدرولیکی به ترتیب تا مقدار 15.5 و 4.9 درصد نسبت به پرش کلاسیک شود. همچنین بکارگیری صفحات مستغرق در بستر کانال موجب افزایش3.9 درصدی افت انرژی نسبت به پرش هیدرولیکی کلاسیک گردید.

در این پژوهش رفتار جریان روی بال الماسی به وسیله دود و لیزر مورد ارزیابی قرار گرفته است. برای این منظور آشکارسازی جریان در زوایای حمله 5 تا 45 درجه و در سرعت 5/2 متربرثانیه انجام شده است. یکی از بال ها به عنوان بال مبنا و بال دیگری مجهز به زائده آیرودینامیکی به نام لکس بوده است. افزایش زاویه حمله سبب بزرگ تر شدن و قوی تر شدن گردابه شده و هم چنین مرکز گردابه با افزایش زاویه حمله از سطح زیرین، فاصله گرفته است. افزایش زاویه حمله هم چنین سبب تغییر موقعیت فروپاشی گردابه و انتقال آن به سمت بالادست جریان شده است. استفاده از لکس سبب تولید جریان گردابه ای قوی می شود که این گردابه با گردابه ی لبه حمله بال ترکیب شده و جریان گردابه ای قوی تری تولید می کند که باعث افزایش انرژی در لایه مرزی شده و از جدایش آن جلوگیری می کند و در نتیجه مکان فروپاشی گردابه ها به سمت پایین-دست جریان تغییر موقعیت می دهد. استفاده از لکس باعث کوچک تر شدن ناحیه ی جدایش پشت بال تا 14 درصد نسبت به بال مبنا شده که عملکرد آیرودینامیکی سطوح کنترلی پایین دست جریان را بهبود می بخشد.

در مقاله حاضر، سه پارامتر تسخیر ورتیسیته متغیر با موفقیت برای روش تسخیر ورتیسیته تراکم پذیر توسعه یافته است. این پارامترها، دارای بعد سرعت بوده و بر مبنای سه طرح اتلاف مصنوعی، تعریف می شوند. پارامترهای تسخیر منتج شده، توابعی از ماتریس های ژاکوبین شار و یا شعاع ضمنی آن ها می باشد. بنابراین به طور ضمنی اثرات اندازه گره ها و خصوصیات محلی جریان را شامل هستند. قابلیت و کارایی پارامترهای تسخیر جدید برای جریان مافوق صوت سه بعدی، حول یک جسم سیلندری شکل با نوک ضخیم در زوایای حمله بالا که همراه با جدایش وسیع جریان در حضور گرادیان فشار معکوس می باشد، مورد بررسی قرار می گیرد. هم چنین اثر طرح های اتلافی مختلف بر حل، مورد تحلیل قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که تسخیر ورتیسیته تراکم پذیر با پارامترهای تسخیر متغیر، تمایل به تسخیر لایه های گردابه ای دارد. هم چنین تسخیر ورتیسیته از پخش شدن گردابه های ثانویه در ناحیه پشت به باد، در شبکه خشن جلوگیری می نماید. با کمی ریز شدن شبکه، بهبود نتایج (به خصوص نتایج به دست آمده از پارامتر تسخیرCUSP ) دیده می شود. زمانی که پارامترهای تسخیر متغیر مورد استفاده قرار می-گیرد، ثابت تنظیم مساوی یا بزرگ تر از مقدار مشابه در تسخیر ورتیسیته با پارامتر تسخیر ثابت (هو و هم کاران [8]) می باشد. این به معنی آن است که ثابت تنظیم در پارامتر تسخیر متغیر، از نظر مقداری به واحد نزدیک تر است (به خصوص برای پارامتر تسخیر CUSP).

دم یکی از ارکان اصلی هواپیماست که وظیفه تریم، پایداری و کنترل هواپیما را بر عهده دارد. تا کنون انواع مختلفی از دم طراحی و ساخته شده است که هر یک مزایا و معایب خاص خود را دارند. هر نوع دم علاوه بر ویژگیهای آیرودینامیکی مطلوب، باید پایداری لازم را ایجاد نموده و توانایی کنترل و تریم هواپیما را داشته باشد. آنچه در این پژوهش مطرح شده است بررسی اثرات دم H شکل بر ضرایب آیرودینامیکی هواپیما به همراه مخزن سوخت خارجی با استفاده از تستهای تونل باد می باشد. آزمایشات در تونل باد تراکم ناپذیر مرکز تحقیقات هوا فضا ساخت کارخانه ISI ایتالیا در سه عدد رینولدز 530000، 720000 و 800000 انجام شده است. مدل مورد استفاده در این مجموعه تست، مقیاس یک پنجم از یک نمونه هواپیمای کوچک است که امکان نصب یک فروند مخزن سوخت خارجی در زیر هر بال آن (مجموعا دو فروند در زیر دو بال) وجود دارد. این مدل دارای سطوح کنترلی شامل رادر و الویتور با قابلیت تغییر زوایا می باشد. نتایج، تغییرات پارامترهای آئرودینامیکی و محدوده پایداری را نسبت به زاویه حمله بدون مخزن سوخت و بدون زاویه حمله و با مخزن سوخت نشان می دهد.