Effect of thickness-to-chord ratio on flow structure of a low swept delta wing
Kalınlık-veter oranının düşük ok açılı delta kanat üzerindeki akış yapısına etkisi
- Tez No: 489535
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MEHMET METİN YAVUZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 109
Özet
İnsansız Hava Araçları (UAV'ler), İnsansız Savaş Hava Araçları (UCAV'ler) ve Mikro Hava Araçlarının (MAV'ler) basitleştirilmiş plan biçimleri olan düşük ok açılı delta kanatlar, son yıllarda büyük ilgi görmektedir. Bu araçların operasyonel parametrelerini karakterize etmek ve geliştirmek için, düşük ok açılı delta kanatlar üzerindeki akış fiziği ve kontrolü iyi anlaşılmalıdır. Literatürde bir delta kanadın aerodinamik performansı üzerindeki kalınlık-veter oranının (t / C) etkisi, yüksek ve orta düzeyde ok açılı delta kanatlar üzerinde incelenirken, t / C oranının düşük ok açılı delta kanatların genel akış yapısı üzerindeki etkisine hiç dikkat edilmemiştir. Bu çalışmada, 35 ° 'lik ok açısına sahip bir delta kanadın akış yapısı üzerindeki t / C oranının etkisi, lazer aydınlatmalı duman görüntüleme, yakın-yüzey ve çapraz akış parçacık görüntülemeli hız ölçüm ve yüzey basınç ölçüm teknikleri kullanılarak düşük hızlı bir rüzgar tünelinde karakterize edilmiştir. t / C oranı %4.75 ila % 19 arasında değişen dört delta kanat modeli, Reynolds sayısı Re = 10.000 ve 35.000 için 4 ile 10 derece aralığındaki atak açılarında test edilmiştir. Sonuçlar, kanat kalınlığı arttıkça akış yapısının hücum kenarı girdabından üç boyutlu yüzeyden ayrılmış akış rejimine dönüşecek şekilde kalınlık-veter oranının akış yapısı üzerindeki etkisinin oldukça önemli olduğunu göstermektedir. Düşük t/C oranı% 4.75 olan kanat, yüksek t / C oranına sahip kanatlara kıyasla belirgin bir şekilde daha yüksek atak açısında belirgin yüzey ayrımıyla karşılaşır. Sonuçlar delta kanatlarla ilgili daha önce yapılan çalışmalarda bildirilen tutarsızlıkların bazılarını açıklayabilir. Ek olarak, kanadın rüzgâr tarafından ayrılan kesme tabakasının kalınlığının kanat kalınlığı ile doğrudan ilişkili olduğu gözlemlenmiştir. Sonuç olarak, düşük ok açılı delta kanat üzerindeki akış yapısı t/C oranından oldukça etkilenir ve bu da kanat kalınlığının potansiyel bir akış kontrol parametresi olarak olası kullanımını gösterebilir.
Özet (Çeviri)
Low swept delta wings, which are the simplified planforms of Unmanned Air Vehicles (UAVs), Unmanned Combat Air Vehicles (UCAVs) and Micro Air Vehicles (MAVs), have drawn considerable attention in recent years. In order to characterize and improve the operational parameters of these vehicles, the flow physics over low swept delta wings and its control should be well understood. In literature, the effect of thickness-to-chord ratio (t/C) on aerodynamic performance of a delta wing was studied on high and moderate swept delta wings, whereas no attention has been paid on the effect of t/C ratio on global flow structure of low swept delta wings. In the present study, the effect of t/C ratio on flow structure of a delta wing with sweep angle of 35 degree is characterized in a low speed wind tunnel using laser illuminated smoke visualization, near surface and cross-flow particle image velocimetry, and surface pressure measurements. Four delta wing models with t/C ratio varying from 4.75 % to 19 % are tested at angles of attack varying from 4 to 10 degrees for Reynolds numbers Re=10,000 and 35,000. The results indicate that the effect of thickness-to-chord ratio on flow structure is quite substantial, such that, as the wing thickness increases, the flow structure transforms from leading edge vortex to three-dimensional separated flow regime. The wing with low t/C ratio of 4.75 % experiences pronounced surface separation at significantly higher angle of attack compared to the wing with high t/C ratio. The results might explain some of the discrepancies reported in previously conducted studies related to delta wings. In addition, it is observed that the thickness of the shear layer separated from windward side of the wing is directly correlated with the thickness of the wing. To conclude, the flow structure on low swept delta wing is highly affected by t/C ratio, which in turn might indicate the potential usage of wing thickness as an effective flow control parameter.
Benzer Tezler
- Effect of thickness-to-chord ratio on aerodynamics of nonslender delta wing
Kalınlık-veter oranının düşük ok açılı delta kanat üzerindeki akış yapısına etkisi
MOHAMMAD SHARIFI GHAZIJAHANI
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET METİN YAVUZ
- Control of leading edge vortex and three-dimensional surface separation on a non-slender delta wing using passive and active techniques
Düşük ok açılı delta kanatlar üzerindeki hücum kenarı girdaplarının ve üç boyutlu yüzey akış ayrılmalarının pasif ve aktif teknikler ile kontrolü
CENK ÇETİN
Doktora
İngilizce
2024
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET METİN YAVUZ
- Numerical investigation of thickness-to-chord ratio on aerodynamic characteristics and flow field of a low swept delta wing
Kalınlık veter oranının düşük ok açılı delta kanat aerodinamik karakteristiğine ve akış yapısına etkisinin nümerik yöntemlerle incelenmesi
İSMAİL SADİ CESUR
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KAHRAMAN ALBAYRAK
DOÇ. DR. MEHMET METİN YAVUZ
- İnce cidarlı kompozit bir uçak kanadının dinamik davranışının çok amaçlı optimizasyonu
Multi-objective optimization of dynamic behavior of aircraft wings modeled as thin-walled composite beams
SEFA ÖKSÜZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEHER EKEN
DR. CEYHUN TOLA
- Rüzgar enerjisi dönüşüm sistemlerinin aerodinamik kapsamı ve güç belirlenmesi analizlerinde potansiyel akım yöntemleri
Aerodynamic aspects of wind energy conversion systems and potential flow methods in performance prediction analysis
ALİ ALPER AKYÜZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. M. ADİL YÜKSELEN