Turbulent flow and acoustic predictions over open cavityconfigurations at transonic speeds
Transonik hızlardaki açık kavitekonfigürasyonlarının türbülanslı akış ve akustiktahmini
- Tez No: 555458
- Danışmanlar: PROF. DR. YUSUF ÖZYÖRÜK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Havacılık Mühendisliği, Aeronautical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Havacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 99
Özet
Modern sava¸s uçaklarında mühimmatların gövde içinde taşınması, uçağın düşük görünürlüğü, hayatta kalabilmesi ve aerodinamik performansı için yüksek öneme sahiptir. Operasyonda mühimmat ayrılması sırasında, uçak dahili silah yuvası serbest akışa maruz kalır. Dahili silah yuvasının serbest akışa maruz kalmasıyla silah yuvasında ve çevresinde yüksek derecede kararsız ve karmaşık bir akış meydana gelir ve oluşan girdapsal yapılar silah yuvası duvarları ve kayma tabakası ile etkileşime girer. Bu etkileşim silah yuvasında ve çevresinde yoğun aeroakustik bir ortama sebep olur. Fazlaca karmaşık, kararsız ve doğrusal olmayan akış ortamı yapısal yorulma, mühimmatlarda burun yukarı moment oluşumu, kavite duvarlarında rezonans vb. muhtemel yapısal, aeroakustik ve aerodinamik problemlere sebep olur. Bunlara ek olarak kavite içindeki akustik basınç alanı yüksek yoğunluklu akustik tonlar oluşmasına da sebep olabilir ki bu durum yapısal ve kavite etrafındaki sistemler için zarar verici olabilir. Bu sebeple, harekat sırasında dahili mühimmatların, uçak yapılarının ve dahili silah yuvası ve teçhizatlarının kavite çevresinde gelişen zorlu ortama dayanabilmesi gerekir. Bütün sistemler ve yapılar gerçek harekat koşullarını yansıtan akustik ortama dayanıklılık için vasıflandırılmalıdır. Bu bakımdan, boş kavite, mühimmat içeren kavite, kapakların bulunduğu kavite gibi farklı kavite konfigürasyonları analiz edilerek incelenen konfigürasyonların kavite akustik karakteristiği üzerindeki etkileri incelenmiştir. URANS modelleri ortalama alma doğaları gereği kavite akustiğinin tahmin edilmesinde yeterli doğruluk sağlayamamıştır. IDDES modeli ise farklı kavite konfigürasyonlarının frekans spektrumu ve gürültü yoğunluğu tahmininde beklenen doğrulukta sonuçlar sağlamıştır.
Özet (Çeviri)
In modern military fighters, internal carriage of weapons is vital in terms of high survivability, low observability and aerodynamic performance of the fighter. During store release phases of operation, the aircraft will have to fly with the cavity exposed to free stream conditions. When an aircraft internal weapons bay is exposed to free stream of air, a highly unsteady and complex flow field develops within the cavity. This triggers intense aero-acoustic environment in and around the cavity. Highly complex, unsteady and nonlinear flow environment of a cavity may cause possible structural, acoustic and aerodynamic problems such as fatigue in structures, nose-up pitching moment on stores, resonance in cavity walls and etc. Therefore, it is desired to assure that internal stores, aircraft structures and internal weapon bay (IWB) structure and equipment inside the IWB can withstand this harsh environment to successfully complete the mission under required conditions. In this respect, various cavity configurations such as clean cavity (i.e. no stores, no doors etc.), cavity with a generic store, cavity with doors and doors at different orientations are analyzed for the effects of each configuration on cavity acoustic characteristics. Unsteady Reynolds-Averaged (URANS) and Detached Eddy Simulation (DES) turbulence model variants available in ANSYS/Fluent solver are utilized. It has been found out that although URANS models can predict the OASPL trends within the cavity with a level of accuracy, they are lack of acccuracy in capturing the frequency spectra due to averaging nature of URANS models. On the other hand, IDDES model is quite successful in predicting both the noise intensity and the frequency spectra of various cavity configurations at transonic speeds.
Benzer Tezler
- Savaş gemilerinin pervane kaynaklı gürültü karakteristiklerinin hesaplamalı akışkanlar dinamiği yöntemleriyle incelenmesi
Prediction of propeller noise of surface ships and submarines by using computational fluid dynamics methods
MÜNİR CANSIN ÖZDEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMİN KORKUT
- Sayısal yöntemler kullanarak sualtı araçlarının hidro ve vibroakustiğinin çözümü ve dijital sonar tasarımı
Hydro and vibroacoustical solution of underwater vehicles using numerical methods and digital sonar design
EMRE GÜNGÖR
Doktora
Türkçe
2018
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İLYAS BEDİİ ÖZDEMİR
- Analysis of stability and transition in flat plate compressible boundary layers using linear stability theory
Düz levhalar üzerindeki sıkıştırılabilir sınır tabakalarda doğrusal kararlılık teorisi ile kararlılık ve geçiş analizi
HAYRİYE SENEM ATALAYER
Yüksek Lisans
İngilizce
2004
Havacılık MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. SERKAN ÖZGEN
- Use of detached eddy simulation for aerodynamics and aeroacoustics of blade sections
Kanat kesitlerinin aerodinamik ve aeroakustik incelenmesinde ayrık çevrinti benzetimi
KENAN CENGİZ
Doktora
İngilizce
2018
Havacılık MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YUSUF ÖZYÖRÜK
- Delayed detached-eddy simulation based predictions of boundary layer transition and cavity flow noise
Sınır tabakası geçişi ve boşluk akışı gürültüsünün geciktirilmiş ayrık-çevrinti benzetimine dayalı hesaplamaları
ÖZGÜR YALÇIN
Doktora
İngilizce
2021
Havacılık MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YUSUF ÖZYÖRÜK