Effect of thickness-to-chord ratio on aerodynamics of nonslender delta wing
Kalınlık-veter oranının düşük ok açılı delta kanat üzerindeki akış yapısına etkisi
- Tez No: 538205
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MEHMET METİN YAVUZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 104
Özet
Delta kanatlar üzerinde akış karakterizasyonu bu kanatların insansız hava araçları (UAV'ler) tasarımlarında yaygın kullanımı nedeniyle son yıllarda önem kazanan bir konu olmuştur. Literatürde, sadece birkaç çalışma, aerodinamik performans ve delta kanatları üzerindeki ayrıntılı akış yapısı üzerinde kanat kalınlığı etkisini bildirmiştir. Bu araştırmada, kalınlık veter oranının 𝑡/𝐶 45 derece ok açılı delta kanatların aerodinamik yapısı üzerindeki etkisi, düşük hızlı bir rüzgar tünelinde, yüzey basınç ölçümü, dumanla akış görüntüleme, parçacık görüntülemeli hız ölçüm tekniği ve kuvvet ölçümü teknikleri kullanılarak incelenmiştir.Kalınlık-veter oranı %2 ile % 15 arasında değişen delta kanatlar, geniş atak açısı ve Reynolds sayısı aralığında incelenmiştir. Sonuçlar, 𝑡/𝐶 oranının akış yapısı üzerindeki etkisinin oldukça önemli olduğunu göstermektedir. Düşük hücum açıları için, 𝑡/𝐶 oranı arttıkça, kanat üzerindeki girdap yapısının güçlendiği görülmektedir. Öte yandan, düşük 𝑡/𝐶 oranındaki kanatlarda yüksek 𝑡/𝐶 oranlarına sahip kanatlara kıyasla, 3 boyutlu yüzey ayrılmasıyla daha yüksek hücum açılarında karşılaştığı söylenebilir. Bu sonuçlar, yüksek 𝑡/𝐶 oranına sahip kanatların düşük hücum açılarında daha yüksek boyutsuz kaldırma kuvveti katsayılarına, CL, ulaştığı ancak düşük 𝑡/𝐶 oranına sahip kanatlar için, boyutsuz kaldırma kuvveti katsayısının en yüksek ve yüksek hücum açılarında ortaya çıktığı kuvvet ölçüm sonuçları ile desteklenmektedir. Bu sonuçlar gösteriyor ki, düşük 𝑡/𝐶 oranındaki kanatlar perdövitese girmeye karşı daha dayanıklıdırlar. Boyutsuz kaldırma kuvveti katsayısı ve sürtünme katsayısı oranı, CL/CD, incelendiğinde ise, t / C oranındaki artış, CL/CD değerinin kayda değer bir miktarda düşüşe neden olduğunu görülmektedir.
Özet (Çeviri)
Flow characterization over delta wings have gained attention in recent decades due to their prevailing usage in designs of unmanned air vehicles (UAVs). In literature, only a few studies have reported wing thickness effect on both the aerodynamic performance and detailed flow structure over delta wings. In the present investigation, the effect of thickness-to-chord (𝑡/𝐶) ratio on aerodynamics of a non-slender delta wing with 45 degree sweep angle is characterized in a low-speed wind tunnel using laser illuminated smoke visualization, surface pressure measurements, particle image velocimetry, and force measurements. The delta wings with 𝑡/𝐶 ratios varying from 2 % to 15 % are tested at broad ranges of angle of attack and Reynolds number. The results indicate that the effect of 𝑡/𝐶 ratio on flow structure is quite substantial. Considering the low angles of attack where the wings experience leading edge vortex structure, the strength of the vortex structure increases as the 𝑡/𝐶 ratio increases. However, low 𝑡/𝐶 ratio wings have pronounced surface separations at higher angle of attack compared to the high 𝑡/𝐶 ratio wings. These results are well supported by the force measurements such that high 𝑡/𝐶 ratio wings induce higher lift coefficients, CL, at low angles of attack, whereas maximum CL values are higher and appear at higher angle of attack for low 𝑡/𝐶 ratio wings. This indicates that low 𝑡/𝐶 ratio wings are more resistive to the stall condition. Considering the lift-to-drag ratio, CL/CD, increase in 𝑡/𝐶 ratio induces remarkable drop in CL/CD values.
Benzer Tezler
- 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
- Unsteady aerodynamic calculations of flappping wing motion
Çırpan kanat hareketinin zamana bağlı aerodinamik hesaplamaları
BÜŞRA AKAY
Yüksek Lisans
İngilizce
2007
Havacılık MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NAFİZ ALEMDAROĞLU
- 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
- 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
BURAK GÜLSAÇAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. 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