Farklı açıklık oranlarına sahip Naca4412 kanat profili etrafındaki akışın deneysel ve sayısal incelenmesi
Experimental and numerical investigation of flow in NaCa4412 wing profile with different aspect ratio
- Tez No: 450536
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MUSTAFA SERDAR GENÇ, YRD. DOÇ. DR. İLYAS KARASU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Energy
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Erciyes Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 115
Özet
Rüzgar türbinleri ve insansız hava araçlarındaki gelişmeler neticesinde düşük Reynolds sayılı akışlara ilgi artmıştır. Bu tez çalışmasında, düşük Reynolds sayılı akışlarda farklı açıklık oranlarına sahip NACA4412 kanat profili üzerinde 0°-24° hücum açısı aralığında açıklık oranının etkisini görmek için deneysel ve sayısal çalışmalar yapılmıştır. Deneysel çalışmalarda, duman ve yağ deneyleri ile akış görselleştirme ve sıcak tel anemometresi ile iki eksenli hız, türbülans yoğunluğu ve aerodinamik kuvvet ölçümleri yapılmıştır. Akış görselleştirme deneyleri ile kanat üzerinde laminer ayrılma kabarcığı oluşumu ve gelişimi ile kanat uçlarında uç girdabı oluşumu gözlemlenmiştir. Bu gözlemler sonucunda, düşük Reynolds sayılı akışlarda bütün kanatlarda laminer ayrılma kabarcığı oluştuğu ve bu kabarcıkların düşük Reynolds sayılarında daha etkin olduğu ve firar kenarına yakın oluşan bu kısa kabarcıkların hücum açısının artışı ile uzun kabarcıklara dönüştüğü ve sonrasında patlayarak kanadın aniden tutunma kaybına uğramasına sebep olduğu görülmüştür. Ayrıca düşük açıklık oranlarında uç girdaplarının kanat gerisinden itibaren oluşup, hücum açısının artışı ile hücum kenarına ve kanat yüzeyinde ortaya doğru yaklaştığı ve ayrılma kabarcığını etkileyerek küçülttüğü görülmüştür. Sayısal çalışmalarda ise, son yıllarda geliştirilmiş olan k-kL-w ve k-w SST Transion türbülans'a geçiş modellerinin 3 boyutlu akış yapılarındaki performansı ele alınmış ve daha sonra bu modellerin zamana bağlı çözümleri, LES (Large Eddy Simulation) model sonuçları ile kıyaslanmıştır. Türbülansa geçiş modellerinden k-kL-w'nın deneylere daha yakın sonuçlar verdiği özellikle kanat yüzeyi kayma gerilmesi ile yağ deneyi sonuçlarının kıyaslamasında açıkça görülmüştür. Ayrıca LES modeli ile hem yoğun ağ yapısı hem de zaman alıcı çözümler gerekirken k-kL-w türbülansa geçiş modeli ile daha hızlı ve gerçeğe yakın sonuçlar alınmıştır.
Özet (Çeviri)
Attention on low Reynolds number flow increases because of advances on micro air vehicles and wind turbines. In the present thesis, experimental and numerical studies were performed in order to investigate effects of the aspect ratio on NACA4412 wing having different aspect ratios at angle of attack in the range of 0°-24°. In the experimental studies, surface oil and smoke visualizations were performed moreover by means of hot-wire experiments, two dimensional velocities and force measurements were performed. By means of visualization experiments, formations and developments of laminar separation bubble on surface of the wing and wingtip vortices were observed. These observations revealed that laminar separation bubble formed on all wings and laminar separation bubble was more effective at lower Reynolds numbers. By increasing angle of attack, small laminar separation bubbles formed close the leading edge transformed to the long bubbles finally it burst and this bursting leaded stall. Furthermore, at low aspect ratios, with increasing angle of attack wingtip vortices which formed behind the wing formed closer the leading edge of the also it enlarged on spanwise direction. It was observed that wingtip vortices and laminar separation bubble interacted and this interaction leaded laminar separation bubble to get smaller. In the numerical studies, performance of k-kL-w ve k-w SST transition models which has developed in recent years on 3D flow structures. Results of the transiton models were compared with unsteady results of the Large Eddy Simulation (LES). The k-kL-w transition model gave better results when wing surface shears were compared with surface oil visualization experiments.
Benzer Tezler
- Metal katmanlar içeren hibrit katmanlı kompozit plakların anlık basınç yükü altındaki dinamik cevabının incelenmesi
Dynamic response analyses of laminated composite hybrid plate including metal layers under blast load
AKIN ÖMERCİKOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZAHİT MECİTOĞLU
- Buhar Sıkıştırmalı Soğutma Çevriminde Kılcal Boru ile Birlikte Elektronik Genleşme Valfi Kullanımının Enerji Tüketimine Etkisi
The Effect of Using Electronic Expansion Valve with Capillary Tube on Energy Consumption in Vapor Compression Cycle
CEM BERK TUZCU
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DERYA BURCU ÖZKAN
- Düşük Reynolds sayılı aerodinamik analizde girdap kafes ve panel yöntemlerinin karşılaştırılması
The comparison of vortex lattice and panel methods in low Reynolds number aerodynamic analysis
MEHMET MURAT AKÇAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Havacılık ve Uzay MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiHavacılık Bilimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ÇİSİL TİMURALP
DR. ÖĞR. ÜYESİ ZAFER ÖZNALBANT
- An adaptive modal pushover analysis procedure to evaluate the earthquake performance of high-rise buildings
Yüksek binaların deprem performansının değerlendirilmesi için bir uyarlamalı itme analizi yöntemi
MELİH SÜRMELİ
Doktora
İngilizce
2016
Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERCAN YÜKSEL
- Esnek kanatların düşük Reynolds sayılarında kararsız aerodinamiğinin incelenmesi
Investigation of unsteady aerodynamics of flexible wings at low Reynolds numbers
HACIMURAT DEMİR
Doktora
Türkçe
2018
EnerjiErciyes ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA SERDAR GENÇ