Experimental design and statistical modeling for efficient wind tunnel testing
Verimli bir rüzgar tüneli testi için deney tasarımı ve istatistiksel modelleme yöntemi
- Tez No: 594821
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ALİ TÜRKER KUTAY
- 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: 84
Özet
Rüzgâr tüneli testleri, bir hava aracına etkiyen aerodinamik kuvvet ve momentleri ölçmede önemli bir kaynaktır. Bu tezde, rüzgâr tüneli testini verimli bir şekilde gerçekleştirmek için bir yöntem sunulmuştur. İlk olarak, hava aracının uçuş rejimini mümkün olan en az sayıda testle en iyi şekilde kapsayan bir test matrisi oluşturabilmek için deney tasarımı çalışması gerçekleştirilmiştir. Test matrisi belirlendikten ve bu matrise göre rüzgâr tüneli testleri icra edildikten sonraki adım veriyi modellemektir. Bu konuda da yüksek hücum açılarında ve geniş bir Mach sayısı aralığında uçabilen çevik bir füze incelendiğinden aerodinamik verinin yüksek oranda doğrusal olmayan bir karakter göstereceği öngörülmektedir. Bu nedenle, bu çalışmada iki farklı doğrusal olmayan veri modelleme yöntemi sunulup birbiriyle karşılaştırılmaktadır. İlk yöntem, sık kullanılan“Yapay Sinir Ağları”, ikinci yöntem ise görece daha az bilinen ama güçlü bir modelleme algoritması olan MARS'tır. Her iki yöntemle rüzgâr tüneli verisi modellendikten sonra, istatistiksel metrikleri karşılaştırılan modeller 6 serbestlik dereceli yüksek başarımlı benzetim ortamına eklenmektedir. Çalışmanın temel amacı, benzetim ortamının doğruluğunu ve başarımını artırmak olduğundan, çevik füzenin uçuş rejimindeki birçok uçuş senaryosu simule edilip elde edilen yörüngeler ve uçuş parametreleri karşılaştırılmıştır. Son olarak, oluşturulan çok sayıda uçuş koşulu bu modellerde yığmalı şekilde çalıştırılıp yöntemlerin başarımları hesaplama zamanı açısından karşılaştırılmıştır.
Özet (Çeviri)
Wind tunnel testing is an essential procedure to measure the aerodynamic forces and moments on an air vehicle. In this thesis, a method is presented to perform such test in an efficient way. First, an experimental design process is carried out before the testing in order to cover the flight regime as fine as possible with the least possible number of tests. After the determination of the test matrix and conducting the wind-on tests, the modeling of the output data is the next step. On that matter, since the vehicle of interest is an agile missile which may fly at high angles of attack and in a relatively broader Mach regime, the aerodynamic data is highly nonlinear. Therefore, two nonlinear modeling techniques are presented and compared with each other. First technique is the widely used Artificial Neural Networks (ANN) and the second one is relatively lesser known but a powerful modeling algorithm Multivariate Adaptive Regression Splines (MARS). After the data is modeled using both approaches, their statistical metrics are compared and the models are integrated into a high fidelity 6DoF equations of motion model. Since all this effort is to improve the simulation accuracy and performance, 6DoF simulations are performed using several flight scenarios that cover the flight regime of the missile. Afterwards, obtained trajectories and flight parameters are compared. Finally, various flight conditions are produced and the models are evaluated in batch mode to see their performances in terms of computational speed.
Benzer Tezler
- Analysis of bird strike on metallic panels
Metalik panellere kuş çarpması analizi
KENAN ÇAYHAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ DEMET BALKAN
- Güneş radyasyon tahmini için bulanık zaman serisi yöntemleri ve fotovoltaik sulama sistemi optimizasyonunda uygulanması
Forecasting solar radiation with fuzzy time series and optimization application in photovoltaic irrigation system
CEYDA OLCAN
Doktora
Türkçe
2015
Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ELMKHAN MAHMUDOV
- Thermal and radiative energy/ exergy analyses of parabolic trough collector systems
Parabolk güneş toplayıcılarında ısınım ve ışınım transferi bazlı enerji/ekserji analizleri
HAYDER NOORI MOHAMMED MOHAMMED
Doktora
İngilizce
2018
Makine MühendisliğiÖzyeğin ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA PINAR MENGÜÇ
- Durgun su ortamında su alma borusuna ait hava girişine taban geçirimliliğinin etkisinin araştırılması ve modellenmesi
The investigation and modelling of effect of base permeability on air entraining vortex belongs to intake in still-water environment
OSMAN SUSEM
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
İnşaat MühendisliğiBozok Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. BURHAN ÜNAL
- Elektrohidrolik bir sisteminin darbe eni modüleli kayan kipli kontrolü
Pulse width modulated sliding mode control of an electrohydraulic system
SALİH DEDEOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Mekatronik MühendisliğiBozok ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. İLHAMİ YİĞİT