Numerical simulation of lateral jets in supersonic crossflow of missiles using computational fluid dynamics
Süpersonik çapraz akış içerisindeki füzelere ait yanal jetlerin hesaplamalı akışkanlar dinamiği kullanılarak sayısal benzetimi
- Tez No: 588151
- Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET HALUK AKSEL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 142
Özet
Bu tez çalışmasında, süpersonik çapraz akış içindeki yan jetin sayısal modellenme metodu sunulmuştur. Yan jet kontrolü, zorlu akış koşullarında füzeye yüksek manevra kabiliyeti sağlar. Ancak çapraz akış içindeki yan jet problemi oldukça karmaşık bir akış alanına sahiptir ve bu akış alanının sayısal veya deneysel yöntemler kullanılarak incelenmesi gerekmektedir. Bu çalışmada sayısal yöntemler kullanılmıştır. Bu tez iki ana bölümden oluşmaktadır. Birinci bölümde, literatürden yan jet içeren jenerik bir füze geometrisine ait deneysel sonuçlar kullanılarak sayısal modelleme yöntemi için bir doğrulama çalışması yapılmıştır. Öncelikle, doğrulama modeli için çözüm ağından bağımsızlık ve türbülans modeli çalışmaları yapılmıştır. Türbülans modeli çalışmasında 'k-E Realizable' ve 'k-w SST' türbülans modelleri kullanılmış olup, 'k-E Realizable' modelinin deneysel verilere daha yakın sonuçlar verdiği görülmüştür. Buna ek olarak, sayısal modelleme yöntemini doğrulamak için literatürden yüzey basıncı verisi kullanılmıştır. Doğrulama çalışması, sayısal modelleme ve deney sonuçlarının sirkülasyon bölgesindeki bazı sapmalar haricinde uyumlu olduğunu göstermiştir. İkinci bölümde, jet ve çapraz akışın etkileşimine ilişkin bir veri tabanı oluşturmak için doğrulanan sayısal modelleme yöntemi kullanılarak bir parametrik çalışma gerçekleştirilmiştir. Parametrik çalışmada yan jet içeren narin bir füze geometrisi kullanılmıştır. Bu kısımda incelenen parametreler; jet konumu, jet püskürtme açısı, serbest akış ve jet akışı hızları ve hücum açısıdır. Jet çıkış düzlemine dik olarak püskürtülen jetin en iyi manevra kabiliyetine yol açtığı görülmüştür. Ayrıca, farklı jet konumlarının performansı, serbest akışın hızına bağlı olarak değişmektedir. Son olarak, jet akışı Mach sayısı incelenmiş ve jet performansının jet akışı Mach sayısına önemli ölçüde bağlı olduğu görülmüştür.
Özet (Çeviri)
In this thesis, numerical simulation method for modelling lateral jet in supersonic crossflow is presented. Lateral jet control provides high maneuverability to the missile at difficult flow conditions. Besides, jet in a crossflow case has a highly complicated flow domain which should be examined using numerical or experimental methods. In this study, numerical methods are used. The thesis consists of two main sections. In the first section, a validation study is conducted for numerical simulation method using experimental results of a generic missile geometry with lateral jet from literature. First, grid independency and turbulence model studies are conducted for validation model. In the turbulence model study k-E Realizable and k-w SST turbulence models have been used and results show that, k-E Realizable model results in closer results to the experimental data. Moreover, surface pressure distribution data from experiment is used for validating numerical simulation method. Hence, results of the numerical simulation are in a good agreement with the experimental results except for some deviations at the recirculation region. In the second section, a parametric study is conducted for generating a database of jet and crossflow interactions using the validated numerical simulation method. In the parametric study, a slender missile geometry with lateral jet is used. Examined parameters are jet location, jet spouting angle, free-stream and jet flow velocity, and incidence angle. It is seen that, spouting jet normally results in best maneuverability. Furthermore, jet locations result in varying performance depending on the free-stream flow velocity. Once for all, jet flow Mach is inspected and seen that, jet performance depends strongly on jet flow Mach number.
Benzer Tezler
- Performance of wrf in simulating the hail event over İstanbul on 27 July 2017
27 Temmuz 2017 tarihinde İstanbul üzerinde meydana gelen dolu olayının WRF simülasyonu performansı
EMİR TOKER
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Meteorolojiİstanbul Teknik Üniversitesiİklim ve Deniz Bilimleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖMER LÜTFİ ŞEN
- Numerical simulation of different methods for road embankment stabilization
Yol duvarı stabilizasyonu için farklı yöntemlerin sayısal simülasyonu
MARWA ABDULKAREEM MOHAMMED AL-DULAIMI
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
İnşaat MühendisliğiAltınbaş Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MOHSEN SEYEDİ
- Simulation of lateral and longitudional dynamics of articulated vehicles
Mafsallı araçların yanal ve boylamsal dinamiğinin simülasyonu
UĞUR SUSUZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2002
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SAMİM ÜNLÜSOY
- A parallel monolithic approach for the numerical simulation of fluid-structure interaction problems
Akışkan-yapı etkileşimi problemlerinin sayısal simülasyonu için paralel monolitik bir yöntem
ALİ EKEN
Doktora
İngilizce
2016
Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HAYRİ ACAR
DOÇ. DR. MEHMET ŞAHİN
- Düz-yüzeyli donatılı betonarme perde duvarların davranışının deneysel ve sayısal olarak incelenmesi
Experimental and numerical investigation of the behavior of RC shear walls with smooth bars
MUHAMMED NADİR OLABİ
Doktora
Türkçe
2021
İnşaat MühendisliğiSakarya Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NACİ ÇAĞLAR