Design of a test setup for altitude simulation
İrtifa benzetimi için test düzeneği tasarımı
- Tez No: 595487
- Danışmanlar: PROF. DR. ABDULLAH ULAŞ
- 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: 143
Özet
Füze sistemleri için irtifa benzetim testi, özellikle aerotermal yer testleri ve yüksek hızlı hava solumalı motorların serbest akış testlerinin gerçekleştirilmesi noktasında önemli bir kavramdır. Sesüstü hızlardaki füze sistemlerinin bu testleri için, test odasına konumlandırılmış test kalemi üzerindeki akışın Mach sayısını, toplam basıncını ve toplam sıcaklığını serbest akış lülesi yardımıyla modelleyecek yüksek irtifa test düzeneğine ihtiyaç duyulmaktadır. Serbest akış lülesinin çalışabilmesi için, test odası basıncının düşürülmesi gerekmektedir. Test odası basıncını düşürmek için kullanılan yöntemlerin en yaygın olanlarından biri Ejektör sistemidir. Bu tez kapsamında, Ejektör sisteminin performansı sayısal ve deneysel yöntemler kullanılarak serbest akış lülesi ve test odası ile birlikte incelenecektir. Öncelikle Ejektör sistemi ve test odası boyutlandırması birbirlerinden ayrı olarak 'Çözümleme ile Tasarım' yöntemi ile eniyileme algoritmaları ve Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) çözümlemeleri kullanılarak gerçekleştirilecek, boyutsuz ejektör ve test odası tasarımı yapılacaktır. Sayısal sonuçları doğrulamak adına 2, 2.5 ve 3 Mach lüleleri ile yüksek irtifa test düzeneğinin bütüncül analizleri gerçekleştirilecek, sonuçlar ejektör ve test odası sonuçları karşılaştırılacaktır. Ek olarak, sayısal çözümlemelerden elde edilen boyutsal veriler kullanılarak test düzeneği tasarımı ve üretimi gerçekleştirilmiş, sonrasında sayısal çözümlemeleri doğrulamak adına deneysel çalışma yürütülmüştür. Böylece ejektor difüzörünün boy-çap oranının, ejektör lüle çıkış düzleminin konumunun ve ejektör sürükleme oranının, test düzeneği boyunca basınç dağılımı ve serbest akış lülesi başlama koşulu üzerindeki etkileri incelenmiştir. Test düzeneği tasarım koşulunda, vakum basıncı değeri analizde 26754 Pa hesaplanmış, testte 30794 Pa olarak ölçülmüş, test odası basıncı değeri analizde 7563 Pa hesaplanmış, testte 7437 Pa olarak ölçülmüştür. Bu sonuçlar, analizler ile deneysel verilerin uyumlu olduğunu göstermektedir.
Özet (Çeviri)
Altitude simulation testing is an important concept in missile systems, especially in terms of aerothermal ground testing and high speed air breathing engine free-jet testing. Those tests of the missile systems at supersonic speeds need High Altitude Test System (HATS) which simulates Mach number, total pressure and total temperature of the flow on the test article mounted in the test chamber by using free-jet nozzle. To start the free-jet nozzle operation which simulates high altitude conditions, test chamber pressure should be lowered. One of the mostly used methods to reduce the static pressure in the test chamber is ejector systems. In this thesis, performance of an ejector system is investigated together with the free jet nozzle and test chamber by using numerical and experimental methods. Primarily, ejector system and test section design are performed separately by 'Design by Analysis' method based on Computational Fluid Dynamics (CFD) analyses and optimization algorithms. Nondimensional ejector system and test section geometry are determined. Then, numerical results of ejector system and test section analyses are compared with the numerical results of combined HATS analysis model with 2, 2.5 and 3 Mach free-jet nozzles. Good aggrement between the results is indicated. After that, by using the nondimensional ejector system and test section geometry, experimental setup is designed, manufactured and established in TÜBİTAK-SAGE. Then, an experimental study is performed to assess the numerical solutions. The effect of the length to diameter ratio (L/D) of ejector diffuser, ejector nozzle exit plane (NXP) location and entrainment ratio (ER) on the pressure distribution along experimental setup and free-jet nozzle starting condition are investigated in detail. At design condition, vacuum pressure value is calculated as 26754 Pa in numerical solution and measured as 30794 Pa in experiment, test chamber pressure value is calculated as 7563 Pa in numerical solution and measured as 7437 Pa in experiment. Comparisons of numerical data with experimental data show a good fit in vacuum pressure and test chamber pressure (within 13% for vacuum pressure and 2% for test chamber pressure).
Benzer Tezler
- Rocket engine altitude test facility design and 1D altitude simulation of IoX/LH2 propellant rocket engine
Roket irtifa test düzeneği tasarımı ve IoX/LH2 yakıtlı roket motorunun 1D irtifa simülasyonu
İSMAİL ÖZCAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Havacılık ve Uzay Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FIRAT OĞUZ EDİS
- Quadrotor dinamik modelinin ve kontrolcüsünün freertos işletim sistemi ile Raspberry Pi üzerinde gerçeklenmesi
Implementation of quadrotor dynamic model and controller with freertos operating system on Raspberry Pi
ÖMER SERHAT BÜYÜKÇOLAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ RAMAZAN YENİÇERİ
- Design and control of ground test set-up for attitude control of nano-sized satellite
Nano ebatta uydunun yönelim kontrolü için yer test düzeneğinin tasarımı ve kontrolü
ABDURRAHİM BİLAL ÖZCAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Savunma ve Savunma Teknolojileriİstanbul Teknik ÜniversitesiSavunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. İSMAİL BAYEZİT
- Tam zamanında üretim sistemi ve imalat kaynak planlaması (MRP II) sistemi ile ilişkileri
Just-in-time productıon system and its relatıons with MRP II (Material Resource Plannıng)
BAYBARS ELİÇİN
Yüksek Lisans
Türkçe
1993
Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiDOÇ.DR. MEHMET TANYAŞ
- An autonomous heterogeneous multi-robot system design for early fire detection
Erken orman yangını tespiti için otonom heterojen çoklu robot sistemi tasarımı
ÖMER FARUK SERİN
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolAbdullah Gül ÜniversitesiElektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SAMET GÜLER