Geri Dön

Had bazlı parametrik eniyileme metoduyla bir kanadın aerodinamik performansının arttırılması

Improving aerodynamic performance of a wing using cfd based parametric optimization method

  1. Tez No: 721510
  2. Yazar: MAHİR ONUR ŞENER
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. ÖZGÜR EKİCİ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2022
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Makine Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 10986

Özet

Bu çalışmada, cevap yüzeyi yöntemi kullanılarak bir kanadın aerodinamik şeklinin eniyilemesi gerçekleştirilmiştir. Çalışmanın amacı kanadın aerodinamik şeklini kritik hücum açısını 10º 'nin üzerinde tutarken, kaldırma katsayısını en üst düzeye çıkarmak ve sürükleme katsayısını en aza indirecek şekilde eniyilemektir. Tipik bir simetrik profile sahip olan ONERA M6 kanadı aerodinamik şekil eniyilemesi gerçekleştirilmiş, eniyileme parametreleri süpürme açısı, koniklik oranı ve kök veteri olarak seçilmiştir. Aerodinamik katsayılar Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği yöntemi ile elde edilmiş ve eniyileme sırasında izole kanat modeli kullanılmıştır. Bu parametrik eniyileme çalışmasında ANSYS Fluent ile çalışılmış olup Reynolds ortalamalı Navier-Stokes denklemleri çözücüsü ile türbülans çözümleri için ise SST k-ω modeli kullanılmıştır. Öncelikli olarak ağdan bağımsızlık çalışması gerçekleştirilmiş, optimum ağ sayısının belirlenmesi için 6 farklı ağ yoğunluğu ile çalışılmış ve veriler deneysel verilerle karşılaştırılmıştır. Gerçekleştirilen karşılaştırma sonucunda en uygun ve çalışma için uygulanabilir ağ seçilmiştir. Deney tasarımı için“Face Centered Composite (FCC)”yöntemi benimsenmiştir. Bu kapsamda 30 Tasarım Noktası oluşturulmuş ve Tasarım Noktalarının 0º'den başlayıp 20º 'ye kadar 1º arttırılarak her hücum açısı değerlendirilerek cevap yüzeyi oluşturulmakla birlikte kritik hücum açıları elde edilen eniyilenmiş tasarım elde edilmiştir. Kanat planform parametrelerinin aerodinamik katsayılar üzerindeki etkisi detaylı olarak incelenmiş ve tartışılmıştır. Çalışma sonucunda kanat planformu, 10º'nin üzerindeki kritik hücum açısı değerinde ve ayrıca sürükleme katsayısında ve kaldırma katsayısında sırasıyla %5 azalma ve %3 artış sağlayacak şekilde optimize edilmiştir.

Özet (Çeviri)

In this study, the aerodynamic shape of a wing is optimized using the response surface method. The aim of the study is to optimize the aerodynamic shape of the wing in such a way as to maximize the lift coefficient and minimize the drag coefficient while keeping the critical angle of attack above 10º. Optimization of the aerodynamic shape of the ONERA M6 wing, which has a typical symmetrical profile, was performed, and the optimization parameters were selected as sweep angle, taper ratio and root chord. Aerodynamic coefficients are obtained by the Computational Fluid Dynamics method and isolated wing model is used during the optimization. In this parametric optimization study, ANSYS Fluent was used and Reynolds Averaged Navier-Stokes solver and SST k-ω model were used for turbulence modal. First of all, the independence study from the mesh was carried out, 6 different mesh were studied to determine the optimum mesh and the results were compared with the experimental data. As a result of the comparison, the most suitable and feasible mesh for the study was selected. The Face Centered Composite (FCC) method was adopted for the Design of Experiment. In this context, response surface have been fitted and the optimized design has been obtained by using 30 Design Points whose critical angle of attacks obtained by evaluating every angle of attack of Design Points starting from 0º to up to 20º increasing by 1º. Response Surface Method is used in this parametric optimization study the effect of the wing planform parameters on aerodynamic coefficients are studied and discussed in detail. As a result of the study, wing planform is optimized to achieve 5% decrease and 3% increase in coefficient of drag and coefficient of lift, respectively, at the critical angle of attack value of above 10 º.

Benzer Tezler

  1. Optimization of a centrifugal compressor impeller using genetic algorithm coupled with artificial neural networks

    Bir santrifüj kompresör çarkının yapay sinir ağına bağlı genetik algoritma kullanılarak aerodinamik eniyilemesinin yapılması

    BAŞAR BURAK ÖZKAHYA

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ONUR TUNÇER

  2. 4.5G frekanslarında çok bantlı geniş geliş açısı aralığında etkili yeni bir frekans seçici yüzey tasarımı

    A novel low-profile multiband frequency selective surface (FSS) for imt-advanced (4.5G) mobile communication system

    ŞAKİR BALTA

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MESUT KARTAL

  3. Parametrik ve parametrik olmayan yöntemlerle Türkiye'de sağlık hizmetleri verimliliğinin analizi

    Analysis of health services efficiency in Turkey with parametric and non-parametric methods

    İBRAHİM SALİH ÇEKİM

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Sağlık YönetimiSüleyman Demirel Üniversitesi

    Sağlık Yönetimi Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ARZU YİĞİT

  4. A parametric study on catalyst development for glycerol dry reforming

    Gliserolün kuru reformlanması için geliştirilen katalizörlerin parametrik incelenmesi

    SELİN BAÇ BİLGİ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    Kimya MühendisliğiBoğaziçi Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AHMET KERİM AVCI

  5. Parametric investigation of Ru-based catalysts for CO2 reforming of glycerol

    Gliserolün CO2 ile reformlanması için geliştirilen Ru temelli katalizörlerin parametrik incelenmesi

    MERT ÖZDEN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Kimya MühendisliğiBoğaziçi Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AHMET KERİM AVCI