Three-dimensional computational analysis of the flow around an oscillating flat plate
Salınım yapan düz levha etrafındaki üç-boyutlu akışın analizi
- Tez No: 245314
- Danışmanlar: DOÇ. DR. FIRAT OĞUZ EDİS
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Uçak Mühendisliği, Aircraft Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2009
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 171
Özet
Son zamanlarda, kanat-çırpma aerodinamiği büyük bir ilgi toplamış ve mikro-hava taşıtlarına uygulanabilirlik açısından büyük bir potansiyel teşkil ettiğinden, konu üzerindeki araştırmalar yoğunlaşmıştır. Düşük hızlar ve düşük en-boy oranları, halen tam anlaşılamamış düşük Reynolds-sayılı akışlar yaratmaktadırlar. Bu çalışmanın amacı, salınım yapmakta olan düz bir plaka etrafındaki üç-boyutlu akışın HAD (Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği) yöntemiyle incelenmesidir. Reynolds Ortalamalı Navier-Stokes Denklemlerinin çözümü için ticari bir program olan Fluent kullanılmıştır. Hedef, üç boyutlu akış karakteristiklerinin ve bazı kinematik parametrelerin akış ve performans üzerindeki etkilerinin vurgulanmasıdır. Süreksiz akış özelliklerinin çözümlenebilmesi için bir türbülans modelinin kullanılması gerekmektedir. Düşük Reynolds-sayılı akışları da kapsayan bir yöntem olduğundan ve bu tür akışlar için güvenilir sonuçlar verdiği bilindiğinden, k-? sst modeli kullanılmıştır. Viskozitenin etkili olduğu bölgelerin düzgün olarak çözümlenebilmesi için duvar kenarı modelli bir yaklaşım uygulanmıştır. Çalışma boyunca Reynolds sayısı 60 000'e sabitlenmiş, en-boy oranı, ortalama akış açısı, genlik oranı ve indirgenmiş frekans değerleri birbirlerinden bağımsız olarak değiştirilerek parametrik çalışmalar yapılmıştır. Uç vorteksinin (girdap), hücum-kenarı vorteksini kontrol etmek ve dağılmasını sınırlamak suretiyle, aşağı akış üzerinde olumlu bir etkisi vardır. Yüksek indirgenmiş frekans değerleri için itme sağlayan konfigürasyonlar elde edilebilmiştir.
Özet (Çeviri)
Recently, flapping-wing aerodynamics has generated a great deal of interest and an important research effort is being made due to its potential application to Micro-Air Vehicles (MAVs). The low speed and small aspect ratio generate low Reynolds number flows that are still not well understood. The objective of this study is to perform three-dimensional CFD analyzes of the flow developing around an oscillating flat-plate. The commercial software Fluent is used to carry out the computations based on the Reynolds Averaged Navier-Stokes (RANS) equations. The aim is to highlight the three dimensional flow structure and the effect that some of the kinematics parameters have on the flow and performance parameters. To account for the unsteady flow features a turbulence model had to be incorporated. The k?-sst model was chosen as it includes a treatment of low-Reynolds number flows and proved to provide reliable results for these types of flows. A near-wall modelling approach was adopted since the flow had to be properly resolved throughout the viscosity-affected region. The Reynolds number was fixed to 60 000 and the parametric studies consisted in varying the aspect ratio of the flat-plate, the mean flow angle and the reduced frequency, independently from one another. The results highlighted the presence of an excessive amount of separation, often resulting in drag-producing motions. The tip vortex played a positive role by controlling and limiting the spreading of the leading-edge vortex spanwise. It is at higher reduced frequency values that thrust-producing configurations were achieved.
Benzer Tezler
- Computational analysis of external store carriage in transonic speed regime
Harici yük taşımanın transonik sürat bölgesinde hesaplamalı analizi
İ. CENKER ASLAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2003
Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYDIN MISIRLIOĞLU
PROF. DR. OKTAY BAYSAL
- Jenerik denizaltı geometrisinin katsayı tabanlı manevrakarakteristiklerinin had ve analitik çözüm yöntemleri ile analizi
Analysis of coefficient-based maneuvering characteristics of generic submarine geometry by CFD and analytical solution method
OĞUZHAN KIRIKBAŞ
Doktora
Türkçe
2024
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞAKİR BAL
- Düşey eksenli hidrokinetik türbin için asimetrik kanal tasarımı
Asymmetric duct design for vertical axis hydrokinetic turbine
OĞUZ SUSAM
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. HAKAN ÖKSÜZOĞLU
- Biyolojik sistemlerden esinlenilmiş, atımlı jet itme sistemine sahip bir su altı aracının kavramsal dizaynı ve itme veriminin sayısal değerlendirmesi
Conceptual design of a biologically inspired pulsed-jet underwater vehicle and numerical evaluation of propulsive efficiency
MUSTAFA KEMAL ÖZALP
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi ve Deniz Teknoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDİ KÜKNER