Mini insansız hava araçları için toroidal pervane tasarımı ve deneysel analizi
Toroidal propeller design and experimental analysis for mini unmanned aerial vehicles
- Tez No: 1015527
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ İSMAİL ATA
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Uçak Mühendisliği, Aeronautical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Uçak mühendisliği, Aircraft engineering
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Erciyes Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Uçak Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, mini insansız hava araçlarında alternatif bir pervane geometrisi olarak öne çıkan toroidal pervaneler ile havacılıkta yaygın olarak kullanılan klasik pervaneler, itki performansı ve gürültü emisyonu yönünden deneysel olarak incelenmiştir. Deneylerde öncelikle, aynı çap ve hatve ölçülerinde iki ve üç palli klasik pervaneler ile toroidal pervaneler aynı devir aralığında ürettikleri itki kuvvetleri yönüyle; ardından özdeş itki değerlerinde sergiledikleri gürültü seviyeleri yönünüyle karşılaştırılarak toroidal geometrinin itki performansı ve gürültü emisyonu üzerine etkileri incelenmiştir. Deneysel bulgular, aynı devir aralığında bi-loop toroidal pervanelerin iki palli klasik pervanelere göre ortalama %160, tri-loop toroidal pervanelerin de üç palli klasik pervanelere göre ortalama %128, daha yüksek itki kuvveti ürettiğini göstererek, toroidal pervanelerin klasik pervanelere kıyasla daha yüksek itki potansiyeli sunabildiğini ortaya koymuştur. Gürültü analizleri, bi-loop toroidal pervanelerin iki palli klasik pervanelere göre en yüksek deneysel itki kuvvetini üretirken gürültü emisyonunu %1,96 oranında azaltarak yüksek itki değerlerinde akustik avantaj sunabildiğini göstermiştir.Toroidal pervanelerde, halka (loop) sayısındaki artışın itki performansına %18,51 oranında katkı sağladığı ve gürültü emisyonunu %3,26 oranında azalttığı saptanmıştır. Yüksek itki, düşük gürültü, kriterleri baz alındığında, tri-loop toroidal pervaneler itki performansı ve gürültü emisyonu yönünden en optimum seçenek olarak saptanmıştır, Deneysel veriler hesaplamalı akışkanlar dinamiği analizleri ile ortalama %5,22 oranında bir sapma ile yüksek bir korelasyonla doğrulanmıştır.
Özet (Çeviri)
In this study, toroidal propellers, which stand out as an alternative propeller geometry in mini unmanned aerial vehicles, and classic propellers commonly used in aviation were experimentally investigated in terms of thrust performance and noise emission. In the experiments, firstly, conventional two- and three-bladed propellers with the same diameter and pitch dimensions were compared with toroidal propellers in terms of the thrust forces they produced in the same speed range; then, in terms of the noise levels they exhibited at identical thrust values, the effects of toroidal geometry on thrust performance and noise emission were investigated. Experimental findings have shown that, within the same speed range, bi-loop toroidal propellers produce an average of 160% higher thrust than two bladed conventional propellers, and tri-loop toroidal propellers produce an average of 128% higher thrust than three-bladed conventional propellers, demonstrating that toroidal propellers offer a higher thrust potential compared to conventional propellers. Noise analyses have shown that bi-loop toroidal propellers offer an acoustic advantage at high thrust values, producing the highest experimental thrust while reducing noise emission by 1.96% compared to conventional two-blade propellers. In toroidal propellers, it has been determined that increasing the number of loops contributes 18.51% to thrust performance and reduces noise emissions by 3.26% Based on the criteria of high thrust and low noise, tri-loop toroidal propellers have been identified as the most optimal option in terms of thrust performance and noise emission. Experimental data were corroborated by computational fluid dynamics analyses with a high correlation and an average deviation of 5.22%
Benzer Tezler
- Mini insansız hava araçları için bir fırçasız motor test sistemi geliştirilmesi
Development of a brushless motor test system for mini unmanned air vehicles
EZGİ ÇAKICI
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ GÖKHAN DINDIŞ
- Mini insansız hava araçları için sürekli mıknatıslı senkron motorun tasarımı, en uygunlaştırılması, mekanik ve ısıl başarımının tespiti
Design, optimization, and determination of mechanical and thermal performance of permanent magnet synchronous motor for mini unmanned aerial vehicle
HASAN OĞUZ ÖZMEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiAviyonik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YASEMİN ÖNER
- Mini sınıf elektrikli insansız hava araçları için batarya kapasitesi kestirimi
State of charge estimation for mini class unmanned air vehicle
MUHARREM AYKAN KÜLÜNK
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiTobb Ekonomi ve Teknoloji ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. COŞKU KASNAKOĞLU
- Sabit kanatlı mini insansız hava araçları için düşük maliyetli paraşüt iniş sistemi tasarımı ve uygulaması
Low cost parachute landing system design and application for fixed wing mini unmanned aerial vehicles
EMRE KIRTEKE
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Havacılık ve Uzay MühendisliğiErciyes ÜniversitesiHavacılık Elektrik ve Elektroniği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ FATMA YILDIRIM DALKIRAN
- Safe software system development framework for mini unmanned aerial systems
Mini insansız hava araçları için güvenli yazılım geliştirme iskeleti
ÖNDER ALTAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Havacılık ve Uzay MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN NAFİZ ALEMDAROĞLU