Doğadaki canlılardan esinlenilerek aerodinamiği iyileştirilmiş kanat yapısının insansız hava araçlarında kullanımı
Numerical analysis of aerodynamic performance of bird wing shapes inspired by nature for unmaned aerial vehicles
- Tez No: 665468
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ÇAĞRI VAKKAS YILDIRIM
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Sivil Havacılık, Civil Aviation
- Anahtar Kelimeler: Kanat şekli, İlham, Hücum açısı, Wingshape, İnspire, Angle of attack
- Yıl: 2021
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Erciyes Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Sivil Havacılık Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 68
Özet
Literatürdeki çalışmalarla, uçağın uçuş performansının (kalış süresi, uçuş menzili, uçuş yüksekliği ve maksimum yük) kanat yapısı ve şekli ile önemli ölçüde etkilediği kanıtlanmıştır. Bu nedenle, son çalışmalar, tasarlanacak uçağın özelliklerine göre kanat yapısını en verimli şekilde seçmeye çalışmaktadır. Uçak kanadı aerodinamik parametrelerinin ideal tasarımı, bilim insanlarının doğadaki canlılardan ilham almasına neden oldu. Uçağın kanat yapısındaki iyileşme, kanat taşıma / sürükleme oranını önemli ölçüde etkileyeceğinden, uçağın uçuş performansı da en üst düzeye çıkarılacaktır. Bu ilham kaynağı ile çalışma, doğada farklı özelliklere sahip (Albatros, Şahin, Martı, Kırlangıç ve Atmaca) 5 farklı kuş, şekil, benzer kanat açıklığı, kanat alanı ve kanat en-boy oranı, kanat profili ve uçuş hızı aynı koşullar alınarak bir tahlil yapıldı. Tüm blade analizleri 3 D'de k-ε, Menter Shear Stress Transport (SST) türbülans modeli ile 3 farklı Re sayısında analiz edildi ve aerodinamik parametreler belirlendi. Aerodinamik parametrelerin sonuçlarına göre, hangi kuşkanadı yapısının isteğinize uygun olduğunu seçebilirsiniz. Örneğin, havada uzun süre kalma yeteneğine ihtiyacınız varsa, yüksek Emax değeri ve yüksek kanat açıklığı olan şekli seçmelisiniz. Bu durumda, sonuçlar incelendiğinde, en yüksek Emax değeri Albatros olarak 150000 Re sayısında 8.64 olarak elde edildi. Analiz sonuçlarına göre, Kırlangıç ve Şahin gibi düşük kanat açıklığına sahip yapılar, daha yüksek kritik hücum açılarına sahip. Bunun aksine, bu kanat yapılarına sahip kuşlar, kanat alanları daha düşük olduğu için ani manevralar yapabilirler. Genellikle, gövde hücum açısı hız arttıkça azalır.
Özet (Çeviri)
It has been proven by studies in the literature that the flight performance of aircraft (duration of stay, flightrange, flight altitude and maximum payload) significantly affects the wing structure and shape. For this reason, recent studies are trying to choose the wing structure in the most efficient way according to the characteristics of theaircraftto be designed. The ideal design of aircraft wing aerodynamic parameters has led scientists to be inspired by living things in nature. Since the improvement in the wing structure of the aircraft will significantly affect the wing carry/drag ratio, the flight performance of the aircraft will also be maximized. In our work with this inspiration source, 5 different birds (albatross, falcon, seagull, swiftandharrier) with different characteristics in nature, wing shape, similar wingspan, wing area and aspect ratio, taking into account the same conditions (wing profile and flight speed) a streamlined analysis has been done. All blade analyzes were analyzed in 3 D with k-ε, Menter Shear Stress Transport (SST) turbulence model in 3 different Re numbers and aerodynamic parameters were determined. According to the results of aerodynamic parameters, you can choose which bird wing structure meets your request. For example, if you need the ability to stay in the airfor a long time, you should choose the shape with high Emax value and high wingspan. In this case, when the results are examined, the highest Emax value was obtained as 8.64 in 150000 Re number as albatross. According to the analysis results, structures with low wing span, such as the swift and the falcon, enter a stall at lower angles of attack. On the contrary, bird swith the sewing structures can make sudden maneuvers because their wing areas are lower. Generally, the stalk angle of attack decreases within creasing speed.
Benzer Tezler
- Canlılardan esinlenerek tasarlanan İHA gövde tasarımının aerodinamik etkileri ve rüzgâr tünelinde blokaj oranlarının etkilerinin incelenmesi
Aerodynamic effects of UAV body design inspired by living creatures and investigation of the effects of blockage rates in the wind tunnel
ADNAN BURAK İNCEDAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiManisa Celal Bayar ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SEDA ARABACI
- Yerel aramalı kesikli farksal evrim algoritması ve kesikli parçacık sürü en iyileme algoritması kullanarak gezgin satıcı probleminin çözümü
Solving traveling salesman problem by discete differential evolution algorithm and discrete particle swarm optimization algorithm with local search
YELİZ KOCAMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
İşletmeYaşar Üniversitesiİşletme Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET EDİP TEKER
PROF. DR. MEHMET FATİH TAŞGETİREN
- An approach for energy-efficient building facades: Biomimetic envelope design and architectural integration process in Doha
Enerji verimli bina cepheleri için bir yaklaşım: Doha'da biyomimetik kabuk tasarımı ve mimari entegrasyon sureci
BERKAY NALÇAKAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
MimarlıkYaşar ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BAŞAK KUNDAKCI KOYUNBABA
- Kendini klonlayan karınca kolonisi yaklaşımıyla optimal yolun bulunması
The optimal path finding by using self cloning ant colony approach
ŞENOL ZAFER ERDOĞAN
Doktora
Türkçe
2008
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolTrakya ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Bölümü
PROF. DR. EMİN MURAT ESİN
YRD. DOÇ. DR. ERDEM UÇAR
- Integration of biomimicry into science education
Biyomimikrinin fen bilimleri eğitimine uyarlanması
MERVE ÇOBAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
BiyolojiYıldız Teknik ÜniversitesiMatematik ve Fen Bilimleri Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BAYRAM COŞTU