Experimental and numerical investigation of low reynolds number aerodynamic phenomena on a representative UAV configuration
Temsili bir iha konfigürasyonu üzerindeki düşük reynolds sayılı aerodinamik olguların deneysel ve sayısal olarak incelenmesi
- Tez No: 1019617
- Danışmanlar: PROF. DR. SERKAN ÖZGEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Havacılık ve Uzay Mühendisliği, Aeronautical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Havacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez, mini sınıf İnsansız Hava Araçlarını (İHA) etkileyen aerodinamik kuvvetlerin ve akış olgularının karakterizasyonuna odaklanarak, düşük Reynolds aerodinamiği üzerine kapsamlı bir inceleme sunmaktadır. Çalışmanın temel amacı, Laminer ayrılma kabarcığı olgusunu ve bu olgunun taşıma kuvveti, sürükleme kuvveti ve yunuslama momenti karakteristikleri üzerindeki belirleyici etkisini açıklamaktadır. Literatürde çoğunlukla iki boyutlu kanat profilleriyle sınırlı kalan çalışmaların aksine bu araştırma; FX-63137 kanat profili ve silindirik bir gövde ile özel olarak geliştirilmiş temsili bir İHA konfigürasyonu kullanarak, tam ölçekli İHA performansı hakkında bütüncül bir anlayış sağlamaktadır. Akışın temel fiziğini anlamak, histerezis etkisini gözlemlemek; ayrılma ve yeniden yapışma noktalarını hassas bir şekilde belirlemek amacıyla Ankara Rüzgar Tüneli'nde kapsamlı deneysel kampanyalar yürütülmüştür. Elde edilen deneysel bulgular, İHA tasarım sürecinde kullanılan sayısal metodolojilerin tahmin doğruluğunu değerlendirmek için kritik bir vaka çalışması (benchmark test case) teşkil etmektedir. Deneysel veriler ile Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) tahminleri arasındaki tutarsızlıklar analiz edilerek, düşük Reynolds sayısı etkilerinin aerodinamik tasarım açısından önemi tartışılmıştır. Sonuçlar, küçük ölçekli İHA'ların geçişli akış rejimlerine dair ayrıntılı deneysel içgörüler sunarak, daha güvenilir tasarım iş akışlarının geliştirilmesi için değerli bir vaka çalışması ve veritabanı kaynağı teşkil etmektedir.
Özet (Çeviri)
This thesis presents a comprehensive investigation into low Reynolds number aerodynamics, focusing on the characterization of aerodynamic forces and flow phenomena affecting mini-class Unmanned Aerial Vehicles (UAVs). The study primarily aims to describe the complex nature of the Laminar Separation Bubble (LSB) and its decisive influence on lift, drag, and pitching moment characteristics. Unlike many studies in the literature limited to two-dimensional airfoils, this research utilizes a representative UAV configuration specifically developed with an FX-63137 wing profile and a cylindrical fuselage to provide a holistic understanding of full-scale UAV performance. Extensive experimental campaigns were conducted in the Ankara Wind Tunnel to capture the fundamental physics of the flow, including the observation of the hysteresis effect and the precise determination of separation and reattachment points. These experimental findings serve as a critical benchmark to evaluate the predictive accuracy of numerical methodologies used in the UAV design process. By analyzing the discrepancies between experimental data and CFD (Computational Fluid Dynamics) predictions, the thesis discusses the significance of low Reynolds effects in aerodynamic design. The results provide detailed experimental insights into the transitional flow regimes of small-scale UAVs, offering a validation test case and database for the development of more reliable design workflows.
Benzer Tezler
- Numerical investigation of thickness-to-chord ratio on aerodynamic characteristics and flow field of a low swept delta wing
Kalınlık veter oranının düşük ok açılı delta kanat aerodinamik karakteristiğine ve akış yapısına etkisinin nümerik yöntemlerle incelenmesi
İSMAİL SADİ CESUR
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KAHRAMAN ALBAYRAK
DOÇ. DR. MEHMET METİN YAVUZ
- Düşük mach sayısında kavite içi akışın aeroakustik incelenmesi
Aeroacoustics investigation of low mach number cavity flow
FURKAN COŞGUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Havacılık ve Uzay Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SERTAÇ ÇADIRCI
- Experimental and numerical investigation of flapping airfoils interacting in various arrangements
Çırpan kanat profillerinin çeşitli yerleşimler için etkileşimlerinin deneysel ve sayısal olarak incelenmesi
SALİHA BANU YILMAZ
Doktora
İngilizce
2021
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET FEVZİ ÜNAL
PROF. DR. MEHMET ŞAHİN
- Experimental and numerical investigation of flow field around flapping airfoils making figure-of-eight in hover
Havada asılı konumda sekiz şekli çizerek çırpan kanat profillerinin etrafındaki akış alanının sayısal ve deneysel olarak incelenmesi
ÖZGE BAŞKAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2009
Havacılık ve Uzay MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. H. NAFİZ ALEMDAROĞLU
- Experimental and numerical investigation of boundarylayer transition on airfoils
Kanat profilleri üzerinde sinir tabakasi geçişinindeneysel ve sayisal incelenmesi
AHMET ÇAĞDAŞ KALAYCI
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Havacılık ve Uzay MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OĞUZ UZOL