Computational investigation of rotorcraft avionics bay cooling system
Döner kanatlı bir uçağın aviyonik soğutma sisteminin hesaplamalı olarak incelenmesi
- Tez No: 596495
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ HARİKA SENEM KAHVECİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Havacılık ve Uzay 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: Belirtilmemiş.
Özet
Döner kanatlı bir uçağın aviyonik bölme soğutma sistemi hesaplamalı olarak incelenmiştir. Bahsi geçen sistemde, dış ortam havası fan tarafından aviyonik bölmeye taşınır ve bölmedeki ekipmanlar soğutulduktan sonra hava dış ortama egzoz üzerinden tahliye edilir. Fan ve egzoz yerlerine göre, bölme içerisinde bazı ekipmanların çevresinde sıcak bölgeler oluşabilmektedir. Fanın hava debisi, aviyonik ekipman sıcaklıklarının limitleri geçmemesi için yeterince yüksek olmalı, diğer yandan gerekenden daha yüksek bir hava debisinden, sistemin güç tüketimini arttırmamak için kaçınılmalıdır. Bu çalışmada, fan ve egzoz yerlerinin ihtiyaç duyulan debi miktarına etkisi incelenmiştir. Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) analizleri ile elde edilen sonuçlar kullanılarak, aviyonik yüzey sıcaklıklarını tahmin etmek üzere Gauss Süreç Regresyonu ve Yapay Sinir Ağı metotları kullanılarak tahmin fonksiyonları oluşturulmuştur. İlk metot, ikincisine göre daha doğru sonuçlar verdiği için seçilmiştir. Seçilen fonksiyon bir optimizasyon algoritması ile beraber kullanılarak, ihtiyaç duyulan debiyi en aza indiren uygun fan ve egzoz yerleri belirlenmiştir. Çalışma sonucunda, fan yerinin ihtiyaç duyulan debi miktarı üzerinde önemli bir etkiye sahip olduğu, egzoz yerinin etkisinin ise nispeten daha az olduğu bulunmuştur. İhtiyaç duyulan debi miktarı yarı yarıya düşürülebilirken, güç tüketimindeki düşüşün daha da fazla olduğu görülmüştür. Ek olarak, en uygun fan ve egzoz yerleri için yapılan HAD analizleri, seçilen modelin sonuçlara olan etkisini değerlendirmek için farklı türbülans modelleri ile tekrarlanmıştır.
Özet (Çeviri)
Computational investigation of a rotorcraft avionics bay cooling system is performed. Within the introduced system, the ambient air is supplied to the avionics-bay by a fan and exhausted back into the ambient after cooling the equipment inside. Depending on the fan and exhaust locations, hot zones may form around some of the equipment. The fan must provide a sufficiently high mass flow rate to keep the temperatures of the avionics equipment below the limits, while avoiding excessive amount of cooling to reduce power consumption. In this study, the effects of the fan and exhaust locations on the required mass flow rate are investigated. Prediction functions with Gaussian Process Regression and Artificial Neural Network methods are built to predict avionics surface temperatures using the results from a series of Computational Fluid Dynamics (CFD) analyses. The first method is selected over the latter as it yields more accurate results. The selected prediction function is used in conjunction with an optimization algorithm to determine the optimum fan and exhaust locations that minimize the required mass flow rate. It is found out that the required mass flow rate significantly depends on the fan location, while, the exhaust location has a relatively lessened effect. The required mass flow rate could be reduced to around half of its value with an even more significant reduction in power consumption. Additionally, the CFD analysis for the optimum fan and exhaust locations are repeated with different turbulence models to evaluate the effect of the selected model on the results.
Benzer Tezler
- Aerodynamic and aeroacoustic investigation of scissorstail rotor configuration for a utility-class helicopter
Genel maksat helikopteri için makas tipli kuyruk rotorunun aerodinamik ve aeroakustik incelemesi
MEHMET MELİH ATALAY
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Orta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...
- Sürekli üfleme aktif kontrol yöntemi ile OA209 kanat profilinin dinamik stall karakterinin incelenmesi ve iyileştirilmesi
Investigation and improvement of the dynamic stall characteristics of the OA209 airfoil using a continuous blowing active control method
FURKAN KEMAL KART
- The effect of twist distribution on rotor performance and its applications on rotor blades
Burulma açısının rotor performansı üzerindeki etkisi ve rotor kanatlarında burulma açısı değişimi uygulama yöntemleri
TACETTİN SANCAK
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
İstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...
- Numerical investigation of rotorcraft pressure error correction by utilization of air dams
Dönerkanatlı hava araçlarının basınç ölçüm hatalarının düzeltilmesi için hava bentleri kullanımının nümerik olarak incelenmesi
AHMET OĞULCAN SEZER
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Ankara Yıldırım Beyazıt ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...
- Computational investigation of non-isothermal lid-driven flow in arc-shape cavities
Kapak tahrikli yay şekilli oyuklarda izotermal olmayan akışın sayısal incelemesi
ALİ REZA REZAEİ ADLİ
