Geri Dön

Navier-Stokes computations of helicopter rotor flow fields

Helikopter rotorunun çevresindeki akışın Navier-Stokes hesaplamaları

  1. Tez No: 474869
  2. Yazar: ALİ OĞUZ YÜKSEL
  3. Danışmanlar: PROF. DR. YUSUF ÖZYÖRÜK
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Havacılık Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Savunma ve Savunma Teknolojileri, Aeronautical Engineering, Engineering Sciences, Defense and Defense Technologies
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2017
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu 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: 74

Özet

Dikey iniş ve kalkışı da içeren özgün manevra kabiliyetinden dolayı helikopterler askeri ve sivil amaçlarla geniş çapta kullanılmaktadır. Bir helikopter rotoru bu hareket kabiliyetini döner kanatlarla sağlamaktadır. Rotor palleri üzerindeki aerodinamik kuvvetler itki kuvvetini ve torku üretmektedir. Dolayısıyla helikopter performansını değerlendirmek için askı, yükselme, alçalma ve ileri uçuşundayken rotor palleri üzerindeki basınç dağılımlarını tahmin etmek önemlidir. Sadece bu değil; helikopter rotorlarından kaynaklı akustik yayılma da rotorun üzerindeki yük dağılımına bağlıdır. Bu noktalardan hareketle, bu tezin amacı askı ve ileri uçuştaki helikopter rotorunun akış çözümlerini gerçekleştirmektir. Bu Tez hem Euler hem de Reynolds-Ortalanmış Navier-Stokes denklemlerinin numerik çözümlerini içermektedir. Ansys Fluent ticari yazılımı ile bunun, hareketli ağlar için gereğini yapan, Kullanıcı Tanımlı Fonksiyon kabiliyeti beraber olarak kullanılmıştır. Kullanıcı Tanımlı Fonksiyon kabiliyeti ile verilen periyodik hareketin başarısını değerlendirmek için analitik pal hareketi ile karşılaştırmalar yapılmıştır. Sonra, rotor üzerindeki numerik akış çözümleri, literatürdeki mevcut deneysel ve numerik sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Sonuçlar iyi uyum göstermektedir. Ayrıca, bazı hesaplanmış rotorların dönen palleri üzerindeki aerodinamik yük dağılımları ve etrafındaki akış alanı çözümleri, Türkiye Uçak Sanayi A.Ş. Döner Kanat Teknoloji Merkezi destekli ayrı bir çalışma altında geliştirilen bir gürültü hesaplama kodunda girdi olarak kullanılmıştır. Bu tezde elde edilen akış çözümleri kullanılarak hesaplanan ses basınç seviyeleri de sunulmaktadır.

Özet (Çeviri)

Helicopters are widely used for military and civilian purposes because of their unique capability of maneuvering including vertical take-off and landing. A helicopter rotor provides this capability of motion with rotating wings. Aerodynamic forces on rotor blades generate the thrust and torque. Hence, it is significant to predict pressure distributions on rotor blades in hover, climbing, descending, and forward flight, for assessing the helicopter performance. Not only this but acoustic radiation from helicopter rotors also depends on the rotor load distributions. Motivated by these points, the objective of the thesis is to carry out flow solutions of helicopter rotors in hover and forward flight. The thesis involves numerical solutions of both Euler and Reynolds-Averaged Navier-Stokes equations. Commercial software, Ansys Fluent is used together with its User Defined Function capability to handle moving meshes. To assess the success of User Defined Function capability for providing cyclic motion, comparisons with analytical blade motion are carried out. Then, numerical flow solutions over rotor blades are compared with available experimental and numerical results from literature. Results indicate good agreement. Aerodynamic load distributions on rotating blades and flow field solutions around some of the computed rotors are also used as input into a noise prediction code developed under a separate work which has been supported by the Turkish Aerospace Industry, Inc. Rotary Wing Technological Center. Sound pressure levels predicted employing the flow solutions obtained in this thesis are also presented.

Benzer Tezler

  1. Helikopter aerodinamiği ve rotor etrafındaki akımın sayısal incelenmesi

    Aerodynamics of helicopter and numerical analyses of flow around helicopter

    CAVİT ÇINAR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2003

    Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ALİM RÜSTEM ASLAN

  2. Parallel, Navier-Stokes computation of the flowfield of a hovering helicopter rotor

    Havada asılı duran helikopter pali etrafındaki akım alanının paralel, Navier-Stokes hesaplanması

    MURAT GEÇGEL

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2003

    Havacılık MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Havacılık Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ.DR. YUSUF ÖZYÖRÜK

  3. Numerical simulation of rotary wing flowfields on parallel computers

    Döner kanat akış alanlarının paralel bilgisayarlar üzerinde sayısal simülasyonu

    EMRE ALPMAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2001

    Havacılık MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Havacılık Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. YUSUF ÖZYÖRÜK

  4. Helikopter rotor performansının sayısal analizi

    The numerical analyse of helicopter rotor performance

    CUMHUR METE

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2007

    Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF.DR. ALİM RÜSTEM ASLAN

  5. Helikopter rotoru etrafında oluşan akışın gemi iz bölgeleriyle etkileşiminin hesaplamalı akışkanlar dinamiği ile analizi

    Computational fluid dynamics analysis of interaction of flow around helicopter rotor with ship airwake

    HÜSAMETTİN ALPEREN ALABAŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Havacılık MühendisliğiMilli Savunma Üniversitesi

    Havacılık Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ YAVUZ NACAKLI