Askı halindeki bir rotorun performansının hesaplamalı akışkanlar dinamiği yöntemleri ile incelenmesi
Investigation of a rotor flow field in hower using computational fluid dynamics
- Tez No: 166680
- Danışmanlar: DOÇ.DR. FIRAT OĞUZ EDİS
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Uçak Mühendisliği, Aircraft Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2005
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Uçak Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 77
Özet
ÖZET Çalışmanın amacı askı durumundaki bir rotor etrafındaki akış alanını Hesaplamalı Akışkanla Dinamiği Yardımıyla tahmin edebilmek ve kullanılan yöntemi helikopter rotor çiftine uygulamaktır. Çalışmanın ilk bölümünde burulmasız, ok açışız, dikdörtgen iz düşümüne sahip, açıklık oranı 6 olan ve NACA 0012 kanat profilinde oluşan bir rotor incelenmiştir. Çalışmanın ikinci kısmında ise ROBIN isimli model helkopter incelenmiştir. Bu modellerin seçilmesinin nedeni literatürde bu modellerle alaklı deneysel verilerin bulunmasıdır. Çalışmada araç olarak FLUENT isimli yazılım kullanılmıştır. Bu yazılım sonlu hacimler yöntemini kullanan bir yazlımdır. Çalışmanın ilk bölümünde rotordan yeterince uzakta bulunan sınırlara verilen sınır şartının akış alanına etkisi ve uyuşmaz ağ ara yüzün kullanılabilirliği incelenmiştir. Bu tip çalışmalarda karşılaşılan en büyük problemlerden biri olan uç girdabının sayısal yayınımım azaltabilmek için özel bir sayısal ağ yapısı kullanılmıştır. Rotorun dönmesi Çoklu Eksen Takımı Yöntemiyle belirtilmiş ve zamandan bağımsız bir çözüm alınmıştır. Toplam üç değişik durumun analizi yapılmıştır. İlk durum taşımasız düşük Mach sayılı, ikinci durum taşımalı düşük Mach sayılı üçüncü durum ise taşımalı ve yüksek Mach sayılıdır. Analizler sonucunda ilk iki durum basmç katsayısı dağılımı için deneysel verilere oldukça yakın çıkmıştır. Üçüncü durumda ise uyuşma bu kadar iyi değildir. Akış alanındaki şok dalgası yakalanamamıştır. Ek olarak uç girdabının çok çabuk gücünü yitirdiği gözlenmiştir. Ayrıca, sınır şartı tanımlamalarının ve ara yüz kullammmın çözümü olumsuz yönde etkilemediği de gözlenmiştir. Çalışmanın ikinci bölümünde ise rotor-gövde konfigürasyonu incelenmiş ve elde edilen sonuçlar deneylerle karşılaştalmıştır. Askı durumnda rotorun indüklediği akışkan gövde etrafinda zaman bağlı bir akım karakteristiği oluşturduğu için Çoklu Eksen Takımı Yöntemi bu durumda çok iyi sonuçlar vermemiştir. Bu nedenle zamana bağlı analizler de yapılmış ve çalışmaya eklenmiştir. ıx
Özet (Çeviri)
SUMMARY Aim of the study is to calculate a rotor flow field in hover by using Computational Fluid Dynamics and to apply the method to a rotor-fuselage configuration. In the first part of the study, a two bladed, untwisted, rigid rotor which has aspect ratio of 6 is investigated. The blade sections are made of NACA0012 airfoils and the blade has a rectangular planform. The reason of this choice is that there is a lot of experimental data for the rotor. FLUENT, a computational fluid dynamic code which uses finite volume method was used as a tool. The effectiveness of the boundary conditions type defined on a far field boundary and non conformal grid interface is also investigated. A special mesh was used in order to minimize the numerical diffusion of the tip vortex, one of the biggest problems for this kind of study. Rotation of the rotor is defined using Multiple Reference Frame and steady calculations were performed. In total, five different flight conditions were calculated. First one is a non-lifting case with a low tip Mach number, second one and fourth one are lifting cases with low tip Mach number and the third one and the fifth one are lifting cases with a high tip Mach number. Calculated pressure coefficients for low mach number cases are well agreed with experimental data, although, that of high mach number one is not so good. Shock wave could not be captured in the tip region of the rotor. In addition, it is realized that the tip vortex dissipated quickly. Moreover, it is observed that the used boundary conditions and non conformal grid interface is suitable for this kind of calculation. In the second part of the study, a rotor fuselage configuration is investigated using Multiple Reference Frame method. Conclusion is that it is not appropriate to use Multiple Reference Frame Method to capture the flow field around the fuselage because of the fact that the flow induced by rotor causes strong unsteadiness. Therefore, unsteady calculations have been done and compared to experimental data.
Benzer Tezler
- Estimation of suspended sediment concentration using acoustic methods
Askı halindeki tortu taşınımının akustik metotlarla tahmini
RAMAZAN AYDIN
Yüksek Lisans
İngilizce
2009
İnşaat Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsüİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ŞEBNEM ELÇİ
- Ahmet Tufan Şentürk'ün Hayatı ve Sanatı
The life nad works of Ahmet Tufan Şentürk
TÜLAY AYAZ ŞEKER
Yüksek Lisans
Türkçe
2005
Türk Dili ve EdebiyatıAnkara ÜniversitesiTürk Dili ve Edebiyatı Ana Bilim Dalı
PROF.DR. NURULLAH ÇETİN
- Askı malzemesi için en uygun olasılık dağılımları
Best fit probability distributions for suspended sediment
MEHMET ERTAN KARAKAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2004
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiHidrolik Hidroloji ve Su Kaynakları Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. KEREM CIĞIZOĞLU
- Seyyid Muradi'nin muhabbetnamesi
Başlık çevirisi yok
ALİ ŞAHİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2000
Türk Dili ve EdebiyatıSakarya ÜniversitesiTürk Dili ve Edebiyatı Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MEHMET EMİN ERTAN
- Pnomatik transportda toz tutucuların yeri ve un fabrikaları için jet filtre uygulaması
The Place of holding-dust machines in pnomatic transportation and the fields of application of jet filters for flour mills
YILMAZ AYDIN