Geri Dön

A computational analysis on rotor-propeller arm interaction in hovering flight

Pervane ve pervane kolu arasındaki etkileşimin havada tutunan uçuş durumu için hesaplamalı yöntemle analiz edilmesi

  1. Tez No: 595710
  2. Yazar: SERKAN YENER
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSTAFA PERÇİN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Havacılık Mühendisliği, Uçak Mühendisliği, Aeronautical Engineering, Aircraft Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2019
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Havacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 107

Özet

Bu çalışmada, askıda uçuş durumu için pervane ve farklı pervane kolu geometrileri arasındaki etkileşimin hesaplamalı yöntemle yapılmış bir analizi sunulmaktadır. Pervane kolunun pervanenin aerodinamik performansı üzerindeki etkisi, ticari olarak temin edilebilen Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) çözücü yazılımı ANSYS Inc. Fluent 17 kullanılarak değerlendirilmiştir. Sayısal sonuçlar, bir 16x4 karbon fiber pervane kullanılarak yapılan itme ve tork ölçümleri ile askıda uçuş ve dikey uçuş koşulları için doğrulanmıştır. İtme ve tork ölçümleri, ODTÜ Rüzgem'deki düşük hızlı METUWIND C3 rüzgar tünelinin test bölümünde gerçekleştirilmiştir. 16x4 karbon fiber pervanenin sayısal simülasyonu itme ve tork ölçüm sonuçları ile doğruladıktan sonra, dört farklı pervane kol geometrisi (Eppler tipi, 25mm çaplı silindirik boru, 25mm kenarlı kare boru, ve ortasında 10mm olukdan oluşan 25mm kenarlı kare boru) oluşturulup pervanenin aerodinamik performansı üzerindeki etkilerini değerlendirmek için HAD modeline eklenmiştir. Pervane kolu geometrileri arasındaki pervane verimi karşılaştırmasının sonuçları, Eppler kol geometrisinin benzer ebatlı silindir pervane koluna göre % 4.89, benzer ebatlı kare kesitli pervane koluna kıyasla % 21.59 ve aynı kare kesitli pervane kolunun oluklu versiyonundan % 5.18 daha verimli olduğunu göstermektedir.

Özet (Çeviri)

This study presents a computational analysis on the interaction between rotor and different rotor frame-arm geometries in hovering flight. The influence of the frame arm on the aerodynamic performance of the rotor is assessed by using commercially available computational fluid dynamics (CFD) solver ANSYS Inc. Fluent 17. Numerical results are validated for hovering and vertical climb flight conditions with thrust and torque measurements conducted on a 16x4 carbon fiber propeller. The thrust and torque measurements were performed in the test section of the low-speed METUWIND C3 wind tunnel at the Rüzgem (Metuwind). After validating the numerical simulations with the thrust and torque measurement results of the 16x4 carbon fiber propeller, four different arm geometries (i.e., Eppler Arm, 25mm cylindrical tube, 25mm square tube, and 25mm square tube with a 10mm slot) are created, and added to the validated CFD model to assess their effect on the aerodynamic performance of the rotors. The results of this study reveal that the propeller-Eppler arm configuration has 4.89%, 21.59%, and 5.18% greater propeller efficiency than that of the propeller-cylindrical arm, propeller-square arm, and propeller-slotted square arm configurations, respectively.

Benzer Tezler

  1. Helikopter rotoru etrafında oluşan akışın gemi iz bölgeleriyle etkileşiminin hesaplamalı akışkanlar dinamiği ile analizi

    Computational fluid dynamics analysis of interaction of flow around helicopter rotor with ship airwake

    HÜSAMETTİN ALPEREN ALABAŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Havacılık MühendisliğiMilli Savunma Üniversitesi

    Havacılık Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ YAVUZ NACAKLI

  2. Eksenel akışlı fan tasarımı

    Axial flow fan design

    MESUT ÇALIŞKAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FIRAT OĞUZ EDİS

  3. Pervanenin girdap kafes yöntemiyle aerodinamik analizi

    Aerodynamic analysis of a propeller by vortex lattice method

    NİHAN ELMAS BAŞGÜNEY

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MAHMUT ADİL YÜKSELEN

  4. Gaz türbin kanadı üzerinde iki boyutlu sıcaklık dağılımının çıkartılması

    Two dimensional temperature distribution on a gas turbine blade

    İBRAHİM KOÇ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1994

    Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesi

    DOÇ. DR. İ. CEM PARMAKSIZOĞLU

  5. Dikey iniş kalkış yapabilen sabit kanatlı insansız hava aracı tasarım, üretimi ve uçuş testleri

    Design, manufacturing and flight tests of a fixed-wing vertical take-off and landing unmanned air vehicle

    UĞUR ÖZDEMİR

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. GÖKHAN İNALHAN