A numerical investigation of flow around superstructure of a surface combatant
Askeri bir geminin üstbinası etrafındaki akışın sayısal olarak incelenmesi
- Tez No: 638580
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ALİ DOĞRUL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Gemi Mühendisliği, Marine Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Gemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Gemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 79
Özet
Bu çalışmada helikopter güvertesine sahip fırkateynlerdeki hava akımı bölgesinin dengesizliklerini azaltmak için gemi üstbinası etrafındaki hava akımı bölgesinin modifiye edilmesi amaçlanmıştır.“Hangar yüksekliğinin gemi hava izine etkisi nedir?”ve“Hangar güvertelerine pah geometrisi ekleyerek hangar güvertesi üzerinde daha iyi aerodinamik uçuş bölgesi elde etmek mümkün müdür?”sorularıcevaplanmaya çalışıldı. Denizcilik alanında bilimsel araştırmalara katkıda bulunmak için iki farklı hangar seviyesi ve iki pah şekli araştırılmıştır. Ana adım, öncelikle gemi hava izi karakterini belirlemektir. Bunu gerçekleştirmek için hesaplamalı akışkanlar dinamiği yöntemi kullanılmıştır. Parametrik çalışmayı gerçekleştirmek için açık kaynaklı geometri basit fırkateyn şekli 2 (SFS2) seçildi. İlk olarak, hızları karşılaştırarak sonuçları doğrulamak için bir literatür çalışması seçildi. Farklı mesh konfigürasyonları ve türbülans modelleri kullanılarak daha yakın sonuçlar elde etmeye çalışıldı. Geometri ve etki alanını modellemek için Star CCM + ticari yazılımı kullanıldı. Zaman ve bilgisayar işlemcisi sınırları nedeniyle Reynolds Ortalama Navier Stokes yöntemi kullanıldı. Belirsizlik analizleri uygun ağ konfigürasyonunu belirlemek için yapılmıştır. Literatür değerlerine en yakın hız gradyanları elde edildikten sonra, dört yeni geometri; iki farklı hangar yüksekliği ve iki farklı hangar kenarı açısı olacak şekilde oluşturuldu. Hangar yüksekliğini değiştirip pah ekleyerek güverte üzerindeki hava akışının büyük ölçüde değiştiği görüldü. Hız gradyanları ve girdap alanları orijinal SFS2 geometri sonuçları ile karşılaştırıldı. Hangar tasarımını değiştirerek daha iyi aerodinamik özelliklere sahip fırkateyn tasarımı oluşturmanın mümkün olduğu sonucuna varıldı. Daha güvenli helikopter iniş ve kalkış operasyonları, yakıt tüketiminde azalma ve arama ile kurtarma ve kritik kurtarma operasyonları için zamandan tasarruf sağlamak hedeflenmiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, it is purposed to modify ship air wake to reduce instabilities airflow region in frigates which have helidecks.“What is the effect of hangar height to ship air wake?”and“Is it possible to get better aerodynamical flight region over the hangar deck by adding chamfer geometry on the hangar decks?”questions were searched. Two different hangar level and two chamfer shape were investigated to contribute scientific researches on the naval area. The main step is to determine the air wake character firstly. To execute this, computational fluid dynamics method was used. The open-source geometry simple frigate shape 2 (SFS2) was chosen to perform the parametric study. Firstly, a previous literature study was chosen to validate results by comparing velocities. The different mesh configurations and turbulence models were tried to get closer results. Star CCM+ commercial software was used to model geometry and domain. The Reynolds Averaged Navier Stokes method was used due to time and computer processor limits. The uncertainty analyses were made to determine appropriate mesh configuration. After getting very close velocity gradients, the four new geometries were constituted as two different hangar height and two different hangar edge angles. It was seen that the airflow over the deck changed dramatically by changing the hangar height and adding chamfer. The velocity gradients and vorticity fields were compared with original SFS2 geometry results. It is concluded that to constitute better aerodynamically frigate design is possible by changing hangar design. It is purposed to ensure safer helicopter landing and take-off operations, reduction in fuel consumptions, and save time for transportation and critical operations such as search and rescue.
Benzer Tezler
- Kazıkların eksenel ve yatay yük taşıma kapasiteleri
The bearing capacity of piles under axial and lateral loading
NİLAY DURLANIK
- A numerical investigation of total temperature probes measurement performance
Toplam sıcaklık problarının ölçüm performansının sayısal bir incelemesi
ERDEM MERİÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FIRAT OĞUZ EDİS
- A comparative numerical investigation of flow around an airfoil used in offshore turbines
Offshore türbinlerde kullanılan bir rüzgar kanadı profili üzerindeki hava akışının karşılaştırmalı numerik analizi
SERTAÇ BULUT
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SELMA ERGİN
- Experimental and numerical investigation of flapping airfoils interacting in various arrangements
Çırpan kanat profillerinin çeşitli yerleşimler için etkileşimlerinin deneysel ve sayısal olarak incelenmesi
SALİHA BANU YILMAZ
Doktora
İngilizce
2021
Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET FEVZİ ÜNAL
PROF. DR. MEHMET ŞAHİN
- Eksenel gaz türbini kanat ucu geometrisinin hesaplamalı akışkanlar dinamiği ile aerotermal tasarımı
Aerothermal design of axial gas turbine blade tip using computational fluid dynamics
CEM BERK ŞENEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. LEVENT ALİ KAVURMACIOĞLU