Numerical investigation of inverse magnus effect on a circular cylinder by controlling azimuthal circulation distribution Ters magnus etkisinin çevresel sirkülasyon dağılımı kontrolü ile dairesel silindir üzerinde sayısal olarak incelenmesi

ÖZETMagnus etkisi, belirli koşullarda ortaya çıkan fiziksel bir olgudur. Bu fenomeni gözlemlemek için, bir akış ortamına daldırılmış dönen bir gövdeye (genellikle küre veya silindir) sahip olmak gerekir. Geri çekilme tarafındaki akış (gövdenin akışla aynı yönde hareket eden tarafı) dönüş yönünde yön değiştirir ve ters yönde etki eden bir tepki kuvveti (diğer bir deyişle kaldırma kuvveti) oluşturur. Ters Magnus etkisinde ise kuvvet tam zıt yönde oluşmaktadır. Kritik Reynolds sayısı ve dönme oranı aralıklarında, geri çekilen taraftaki akış laminer olma eğilimindedir ve bu da erken akış ayrılmasına neden olur. Öte yandan, ilerleyen taraftaki (gövdenin akışla ters yönde hareket eden tarafı) akış, türbülanslı olma eğilimindedir ve bu durum akış ayılmasını geciktirir. Sonuç olarak, akış daha baskın olarak ilerleyen tarafta dönme yönüne karşı yönlendirilir. Bu fiziksel tepkiler genellikle kanat profillerinde sirkülasyon kontrolü için kullanılmaktadır. Bu çalışmada, yerel hareketli yüzeyler yardımıyla, çevresel sirkülasyon dağılımının kontrolü ile bir silindir üzerindeki akış sayısal olarak incelenmiştir.ABSTRACTMagnus effect is a phenomenon that occurs in specific conditions. In order to observe this phenomenon, it is needed to have a spinning body (usually sphere or cylinder) immersed in a flow medium. Flow on the retreating side (the side of the body moving with flow) is guided towards the rotational direction and creates a reaction force (aka lift) acting on the opposite direction. Contrarily, the direction of the force is just the opposite in the inverse Magnus effect. At critical Reynolds number and the spin ratio, flow on the retreating side tends to be laminar, which causes early separation. On the other hand, flow on the advancing side (the side of the body moving with flow) tends to be turbulent, delaying a separation. As a result, the flow is guided against the rotational direction in the advancing side more dominantly. These physical responses are generally used for circulation control in airfoils. In this study, flow over a cylinder is numerically investigated with the control of azimuthal circulation distribution by local moving surfaces.