Geri Dön

Experimental investigation of flow structures around a plunging wing - fixed tail couple in steady flow

Serbest akıma dik doğrultuda salınım yapan kanat - sabit kuyruk çiftinin etrafındaki akım yapısının deneysel olarak incelenmesi

  1. Tez No: 310591
  2. Yazar: CEYHUN TOLA
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. N. L. OKŞAN ÇETİNER YILDIRIM, PROF. DR. M. FEVZİ ÜNAL
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Havacılık Mühendisliği, Uçak Mühendisliği, Aeronautical Engineering, Aircraft Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2012
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Havacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 105

Özet

Mikro Hava Araçlarının tasarımında kuyruk ve kanadın konumu aracın performansını büyük ölçüde etkilemektedir. Bu çalışmanın amacı, çırpan kanat arkasına yerleştirilen bir kuyruğun kanat arkasındaki girdaplarla etkileşime girerek, kanadın üretmekte olduğu sürüklemeyi itkiye çevirip çeviremeyeceğini ya da mevcut sürüklemeyi azaltıp azaltamayacağını araştırmaktır. Ayrıca çalışma kapsamında kanat çırpma frekansı ve Reynolds sayısı iki katına çıkarılarak bunun akış yapısını ne şekilde değiştirdiği araştırılmıştır. Son olarak, çırpan kanadın arkasına yerleştirilen kuyruk aynı uzunluktaki 1,5 mm kalınlığa sahip ince bir levhayla değiştirilmiş ve bu değişimin akış yapısını nasıl etkilediği incelenmiştir (sadece 0 derece kuyruk hücum açısı için bu inceleme yapılmıştır). Akış alanı Sayısal Parçacık Görüntülenmesi ile Hız Ölçümü (DPIV) yöntemiyle görüntülenmiştir.Yapılan deneyler sonucunda, çırpan kanadın arkasına yerleştirilen kuyruk, kanada yaklaştıkça, kanattan kopan girdaplarla etkileşime girmiş ve onların yolunu kesmiştir. Kuyruk ile kanat arasındaki mesafe 2.5 cm den 0 cm e kadar azaltıldığında (yani kuyruk kanada teğet konuma getirildiğinde) bu etkileşim en üst seviyeye ulaşarak üretilen sürüklemeyi azaltmıştır. Ancak mevcut sürüklemeyi itkiye dönüştürememiştir. Ayrıca tüm deney setlerinde, kuyruk hücum açısının artırılması beklenildiği üzere üretilen sürüklemenin artmasına yol açmıştır.Kanat çırpma frekansı ve serbest akım hızının iki katına çıkarılması girdapların yerinde bir değişime yol açmamış, sadece onların şiddetini artırmıştır.Son olarak, 0 derece hücum açısı için gerçekleştirilen deneylerde, kanat geometrisine sahip kuyruğun, aynı veter uzunluğuna sahip ince, düz bir levhayla değiştirilmesi, önceki ile neredeyse aynı akış yapısının oluşmasına yol açmıştır.Çalışma kapsamında elde edilen veriler yeni nesil mikro hava araçlarının kuyruk konumunun ve açısının belirlenmesinde yardımcı olacaktır.

Özet (Çeviri)

Location of wing and tail has a great importance on Micro Air Vehicles? (MAV) performance. Therefore, in this study, the possibility of decreasing drag or increasing thrust production using vortical interactions arising from placement of a tail airfoil behind a plunging wing is investigated by Digital Particle Image Velocimetry (DPIV) Method. Additionally, the effect of doubling the plunging frequency and the Reynolds number on flow structure is also examined. As a final effort, the effect of replacement of the tail airfoil with a flat plate having same length on flow structure is investigated (for 0 degree tail angle).Experiments are conducted in a Large Scale Water Channel at Trisonic Research Laboratory. Experimental results showed that, reducing the distance between the tail airfoil and the plunging wing starts to change the direction of vortices shedding from oscillating wing by crossing their paths and this causes the alteration of the amount thrust or drag. No thrust production but drag reduction is observed when the tail airfoil is close enough to the plunging wing for all experimental cases and any increment in tail airfoil?s angle of attack is also resulted in the increment of the total drag force as expected. Additionally, experiments revealed that the flow structure does not change with doubling both Reynolds number and plunging frequency; instead, it strengthens existing vortex structure. The flow structure exhibited almost the same behavior when the tail airfoil is replaced with a thin flat plate having the same chord length (for 0 degree tail angle).

Benzer Tezler

  1. Experimental investigation of flow structures around an oscillating airfoil in steady current

    Daimi akış içinde salınım yapan bir kanat etrafındaki akış yapılarının deneysel incelenmesi

    İDİL FENERCİOĞLU

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2010

    Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Havacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. N. L. OKŞAN ÇETİNER YILDIRIM

  2. 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

    İngilizce

    2021

    Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MEHMET FEVZİ ÜNAL

    PROF. DR. MEHMET ŞAHİN

  3. Experimental investigation of flexibility effects in flapping wing aerodynamics

    Çırpan kanat aerodinamiğinde esneklik etkilerinin deneysel olarak incelenmesi

    ONUR SON

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NURİYE LEMAN OKŞAN ÇETİNER YILDIRIM

  4. Flow around a plunging airfoil in a uniform flow

    Uniform bir akım alanı içerisinde akıma dik doğrultuda salınım yapan bir kanat etrafındaki akış

    MUSTAFA PERÇİN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2009

    Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AYDIN MISIRLIOĞLU

    PROF. DR. MEHMET FEVZİ ÜNAL

  5. Dikey dalan sıvı jeti için farklı jet çıkış geometrilerinin havalandırma miktarına etkisinin sayısal olarak incelenmesi

    Investigation of the different nozzle geometries for vertical plunging water jet air entrainment with numerical methods

    BURAK ALP KARAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. YAKUP ERHAN BÖKE

    DR. ZAFER GEMİCİ