אנו שמחים להודיע כי שני חברי סגל הפקולטה, פרופ"ח אבשלום מנלה וד"ר מקסים פריידין, זכו במענקים מקרן המדע הלאומית (ISF).
הקרן הלאומית למדע היא הגוף המרכזי לתמיכה במחקר בסיסי פורץ דרך בתחומי ידע שונים. חוקרים המקבלים מענקים אלה נבחרים על סמך איכותם המדעית ומצוינותם.
פרופ"ח אבשלום מנלה
אוירודינמיקה של כנף דקה בזרימת גז קלוש: השפעת הסטייה מרצף בבעיות תמידיות ולא תמידיות
אוירודינמיקה של גופים וכנפיים היא נושא מרכזי במכניקת הזורמים שנחקר רבות בהקשר של זרימות רצף. בפרט, אוירודינמיקה של פרופילים נלמדה באין-ספור בעיות מודל כנקודת מוצא לניתוח עומסים אוירודינמיים, אינטראקציות זורם-מבנה והשפעות הדדיות של מספר גופים זה על זה.
במקביל לעבודות במסגרת מכניקת הרצף, אוירודינמיקה של כנפיים בזרימות גזים קלושים נלמדה החל משנות ה-50 של המאה הקודמת, עת התגבר העניין בתחום החלל. בשל הסיבוך היחסי בפתרון בעיות אילו, העבודות הקיימות עד ימינו התרכזו בתצורות פשוטות יחסית של פרופיל יחיד וחישוב העומסים האוירודינמיים הפועלים עליו. בין השאר, נחקרו השפעות רמת הסטייה מרצף, תנאי השפה התרמיים ותיאור אינטראקציית הגז-שפה על הכוחות האוירודינמיים. רובם המכריע של המחקרים הסתמך על הדמיות מספריות תובעניות, כדוגמת הדמיות מונטה קרלו, או על פתרון מספרי של בעיות מודל של משוואת בולצמן. מכאן מובן גם ערכן המוגבל של עבודות אילו בניתוח מפורט של התופעות הפיסיקליות בעלות העניין.
בעוד אוירודינמיקה של פרופיל יחיד בזרימת גז קלוש נחקרה בעבר, תצורות מורכבות יותר לא נלמדו. על מנת להשלים פער זה, המחקר הנוכחי בוחן את השפעת הקלישות על הביצועים האוירודינמיים של כנף דקה בסדרה של בעיות בעלות חשיבות בסיסית ומעשית. התצורות הנדונות תכלולנה, בין היתר, פרופיל בנקבת רוח, טיסה בקרבת קרקע, השפעת מדף, ובעיות קנוניות נוספות באוירודינמיקה תמידית ולא תמידית. העבודה תשלב חקירה אנליטית ומספרית, ותדון בשדות הזרימה המתקבלים בגבול חסר ההתנגשויות, בתחום הביניים, וסמוך לגבול הרצף. בנוסף, המחקר יכיל השוואות לתוצאות מוכרות במסגרת אוירודינמיקת רצף, על מנת לנתח את ההבדלים בין המנגנונים הפיסיקליים הפועלים במשטרי הזרימה השונים.
ד"ר מקסים פריידין
הידוד אווירו-אקוסטי-אלסטי במבנים דקי דופן בזרימה על קולית
אווירואלסטיות של לוחות וקליפות נחקרה באופן נרחב במשך שנים משום שהאינטראקציה בין מבנה גמיש זה לזורם מייצגת מודל פשוט של פאנל על פני מבנה של כלי טיס. בזרימה על-קולית, פאנלים יכולים לחוות פרפור ולהגיע לתנודת מחזור עם אמפליטודה סופית, בשונה מהפרפור ההרסני של מבנים גדולים כגון כנפיים. לכן, הבנת המנגנונים השולטים ביציבות המערכת האווירואלסטית ותכונות התנודה לאחר חציית תנאי הפרפור הם בעלי עניין רב.
הבעיה הפיסיקלית הופכת ליותר מורכבת כאשר קיים צימוד בין הכוחות המבניים ולחץ אקוסטי. כאשר פאנל אוטם בצידו הפנימי נפח סגור, תנועתו יוצרת הפרות לחץ אקוסטיות אשר יכולות להיות מספיק גדולות כדי להפוך למערכת אווירו-אקוסטי-אלסטית מצומדת. אנליזה אווירואלסטית מסורתית אינה מספקת עבור חיזוי אי יציבות של מערכות מסוג זה. לכן יש שאלות פתוחות לגבי מנגנון הפרפור של מערכות אלו, מתי האפקט האקוסטי חשוב למידול ומתי הוא זניח, ומה קורה בתנאים מעבר לתנאי תחילת הפרפור.
מחקר זה שואף להדגים ולמדוד בניסוי פרפור אווירו-אקוסטי-אלסטי של פאנל מלבני במנהרת רוח על קולית. עוצמת הצימוד האקוסטי ניתנת לשליטה על ידי פרמטרים גאומטריים של הנפח האקוסטי. לצד הניסויים תבוצע עבודה תיאורטית-חישובית כדי לחקור כיצד גורמים כגון עיוות סטטי, עומסים תרמיים, עקמומיות ואפקטים תלת-ממדיים משפיעים על המערכת המצומדת.
