Bir silindir etrafındaki akışın ince kabuk vasıtasıyla düşük bir Reynolds sayısında kontrolü

Bu çalışmada, bir ince kabuğa sahip bir silindir etrafındaki akışın sayısal benzetimi gerçekleştirilmiştir. Çalışılan, silindir çapına (D) dayalı Reynolds sayısı (Re) Re=75'tir. Silindir bir ince kabuk tarafından çevrelenmiştir. İnce kabuğun üç adet açıklığı bulunmaktadır ve 0,005D'lik bir kalınlığa sahiptir. Açıklıklar arasındaki açılar eşittir. Şu muteakip geometrik karakteristiklerin etkileri incelenmiştir: kabuk üzerindeki üç eş-boyutlu açıklığın mesafesi, hücum açısı ve kabuk dış çapının silindir çapına oranı. Tüm sayısal tahminler için ticari hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD) paket program olan Fluent® (Ansys®Academic Research CFD, Release 19.1) kullanılmıştır. Kuvvet katsayılarının grafikleri, ince kabukların direnç düşürmede etkili olamadıklarını göstermiştir. Zaman-ortalamalı direnç katsayısında hafif bir düşüş (%4,5) olmaktadır fakat bu önemsizdir. İnce kabuk, KOK kaldırma katsayısını düşürmede oldukça yararlıdır. M03-11-21, KOK kaldırma katsayısını düşürmede en iyi performansı göstermiştir. RMS kaldırma katsayısı, tek silindir durumuna göre %41,5 düşürülmüştür. Bununla birlikte, ince kabuğun çalkantı direnç ve kaldırma katsayılarını eş zamanlı tetiklemede de gayet başarılı oluğu bulunmuştur. M05-11-20'nin KOK direnç ve KOK kaldırma katsayıları, sırasıyla, tek silindirinkilerden 16,3 ve 2,24 kat fazladır. Kabuk ve silindir arası boşluğun, açıklıkların mesafesinin ve hücum açısının art izinde değişiklik açısından oldukça önemli olduğu not edilmelidir.