Numerical simulation of rotary wing flowfields on parallel computers
Döner kanat akış alanlarının paralel bilgisayarlar üzerinde sayısal simülasyonu
- Tez No: 114960
- Danışmanlar: DOÇ. DR. YUSUF ÖZYÖRÜK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Havacılık Mühendisliği, Aeronautical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Döner kanat, ince-tabakalı Navier-Stokes ve Euler denklem leri, sonlu hacim metodu, yapısal olan çözüm ağı, paralel işlem, MPI, pal-girdap etkileşimleri, çok ağlı yakınsama hızlandırma tekniği vı, Rotary wing, thin-layer Navier-Stokes and Euler equations, finite volume method, structured grid, parallel processing, MPI, blade vortex interac tions, multigrid convergence acceleration technique IV
- Yıl: 2001
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Havacılık Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 114
Özet
oz DONER KANAT AKIŞ ALANLARININ PARALEL BİLGİSAYARLAR ÜZERİNDE SAYISAL SİMULASYONU Alpraan, Emre Yüksek Lisans, Havacılık Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi: Doç. Dr. Yusuf Özyörük Temmuz 2001, 97 sayfa Bu çalışmada sabit ve döner kanat konfigurasyonları etrafında oluşan iki ve üç boyutlu akış alanlarım hesaplayabilmek için bir Fortran90 programı oluşturul maktadır. Program, zamana bağımlı ince-tabakalı Navier-Stokes veya Euler denklemlerini çözmekte ve sonlu hacim ayrıştırma metodunu ve dört aşamalı Runge-Kutta tipi integrasyon tekniğini uygulamaktadır. Sayısal çözümlerde H, C, C-O, ve H-H tipi yapısal olan çözüm ağları kullanılmaktadır. Kullanılan hesaplama zamanı ve hafıza gereksinimlerini azaltabilmek için paralel işlem tekniği uygulanmaktadır. Burada, işlemciler arasındaki veri iletişimi MPI (Mes sage Passing Interface) iletişim kütüphaneleri kullanılarak gerçekleştirilmekte dir. Hesaplamalar NACA 0012 kanat profili üzerinde ses altı hızlarda viskosite- siz akış, RAE 2822 ve Onera M6 kanadının kök kesidi üzerinde ses altı ses üstü geçiş hızlarında viskositesiz akış, Onera M6 kanadı üzerinde ses altı ses üstü geçiş hızlarında viskoz ve viskositesiz akış, ve iki palli UH-1 helikopter rotoru üzerinde ses altı ses üstü geçiş hızlarında viskositesiz akış için yapılmaktadır. Döner kanat probleminde, kaldırma kuvveti üreten ve üretmeyen rotor çözümleri ayrı ayrı elde edilmekte ve pal-girdap etkileşimleri araştırılmaktadır. Sabit kanatprobleminde, tek çözüm ağlı çözümlerin yanında çok ağlı yakınsama hızlandırma tekniği de uygulanmaktadır. Sonuçlar genelde deneylerle uyum göstermektedir. Uygulanan çok ağlı teknik yakınsama hızını başarıyla azaltmaktadır. Döner kanat probleminde girdaplı arka akım sayısal algoritma yüzünden çabuk ve fizik sel olmayan bir sönümlenmeye maruz kalmaktadır. Bu problem yüksek dereceli formülasyon ve çözüm ağı sıkıştırılması ile giderilebilir.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT NUMERICAL SIMULATION OF ROTARY WING FLOWFIELDS ON PARALLEL COMPUTERS Alpman, Emre M.S., Department of Aeronautical Engineering Supervisor: Assoc. Prof. Dr. Yusuf Özyörük July 2001, 97 pages In this work, a computer code, is developed to compute the flowfields of fixed and rotary wing configurations for two and three-dimensional cases. The code solves unsteady thin-layer Navier-Stokes and Euler equations and employs finite volume discretization with the compact, four step, Runge-Kutta type time in tegration technique. H, C, C-O, and H-H type structured grids are employed in the solutions. Parallel processing with distributed memory is utilized to re duce computational time and memory requirements. The data communication among the processors is performed using the MPI (Message Passing Interface) communication libraries. Calculations are done for subsonic inviscid flow over the NACA 0012 airfoil, inviscid transonic flows over the RAE 2822 airfoil and the root section of the Onera M6 wing, inviscid and viscous laminar transonic flows over the Onera M6 wing, and inviscid subsonic and transonic flows over a two bladed UH-1 helicopter rotor. In the rotary wing cases, non-lifting and lifting rotor solutions are obtained separately and the blade vortex interaction phenomenon is investigated. For the fixed wing problem, multigrid convergence acceleration technique is employed along with single grid solutions. The results inare, in general, in good agreement with experiments. The applied multigrid technique successfully increases the convergence rate, but is sensitive to mesh non-uniformities. In the rotary wing case, the vortical wake experiences a rapid and unphysical dissipation due to numerical algorithm, which can be overcome by high-order formulations and substantial grid refinement.
Benzer Tezler
- Mars helikopterinin matematiksel modellenmesi, simülasyonu ve kontrolcü performans karşılaştırması
Mathematical modeling, simulation and controller performance comparison of mars helicopter
FURKAN SEYREKBASAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İLKER ÜSTOĞLU
- Kısıtlı açılı dönel manyeto-reolojik damper tasarımı ve geometrik optimizasyonu
Limited angle rotary mr damper design and optimization of geometry
HAKAN DOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Makine MühendisliğiSakarya ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. İSMAİL ŞAHİN
- Sabit ve döner kanatlı insansız hava araçlarının aerodinamik iyileştirmeler ile otonom performans maksimizasyonu
Autonomous performance maximization of fixed and rotary wing unmanned aerial vehicle with aerodynamic improvements
YÜKSEL ERASLAN
Doktora
Türkçe
2023
Uçak MühendisliğiErciyes ÜniversitesiUçak Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TUĞRUL OKTAY
- Modeling, simulation, and test flight validation of a fixed-wing unmanned aircraft system
Sabit kanatlı bir insansız hava aracının modellenmesi simülasyonu ve test uçuşlarıyla doğrulanması
ERTUĞRUL BARIŞ ÖNDEŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ İSMAİL BAYEZİT
- Robust hovering and trajectory tracking control of a quadrotor helicopter using acceleration feedback and a novel disturbance observer
İvme geri bildirimi ve özgün bir bozucu gözlemcisi kullanarak bir quadrotor helikopterin gürbüz havada kalma ve yörünge izleme kontrolü
HAMMAD ZAKI