Geri Dön

Elektrikli İHA sistemleri için biyomimetik pervane tasarımı

Design of biomimetic propeller for electric UAV systems

  1. Tez No: 753237
  2. Yazar: AHMET TAVŞAN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. HÜDAYİM BAŞAK
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Havacılık ve Uzay Mühendisliği, Savunma ve Savunma Teknolojileri, Aeronautical Engineering, Defense and Defense Technologies
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2022
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Gazi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Endüstriyel Tasarım Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 112

Özet

Elektrikli dönerkanat İHA sistemlerinin yaygınlaşmasıyla birlikte bu hava araçlarının uçuş sürelerini artırma ve oluşturdukları gürültüyü azaltma yönünde pek çok nümerik veya deneysel akademik araştırmalar yapılmıştır. Ancak günümüzde ticari amaçla kullanılan elektrikli hava araçları hala içten yanmalı motorlar için geliştirilmiş pervanelerin ölçekli hallerini kullanmaktadırlar. Yapısı itibariyle elektrikli motorlara kıyasla daha yüksek devirlerde verimli çalışan içten yanmalı motorlar için tasarlanan pervaneler de yüksek devirlerde verimli olmaları üzerine tasarımlanmıştır. Elektrik motorlarının verimli çalıştığı düşük devirlerde gerekli itkiyi elde edebilmesi için daha düşük devirler için tasarımlanmış bir pervaneye ihtiyaç duyulmaktadır. Bu ihtiyacın giderilmesi için doğadaki canlıların kanat yapılarını baz alan tasarımlar yapılmıştır. Biyomimetik tasarımların nispeten daha düşük devirde ve dolayısıyla daha sessiz bir itki ürettiği sonucu literatürdeki çalışmalarla belirlenmiştir. Bu çalışmalar içerisinde ağustos böceği ve arılar gibi böceklerden ilham alınarak geliştirilen tasarımların yanında akçaağacı tohumu ve javan salatalık tohumu gibi bitkilerden de ilham alınmıştır. Literatürdeki çalışmalarda pervaneye ait veter dağılımlarının canlılardan kopyalandığı görülmüştür. Bu çalışmayla literatürde eksik görülen kısımların tamamlanması amaçlanmıştır. Bu doğrultuda pervane kanadı veter dağılımı, pervane burulma açısı dağılımı ve kanat profili yusufçuk böceğinin arka kanatları kullanılarak tasarlanmıştır. Nümerik analizlerle devir-itki değerleri ve iyileştirmeler hesaplamalı akışkanlar dinamiği kullanılarak çalışılmıştır.

Özet (Çeviri)

With the widespread use of electric rotary wing UAV systems, many numerical or experimental academic studies have been carried out to increase the flight times of these aircraft and reduce the noise they generate. However, today's commercial electric aircraft still use scaled versions of propellers developed for internal combustion engines. By their nature, the propellers designed for internal combustion engines which are operating efficiently at high speeds are designed to be efficient at high speeds too. A propeller designed for lower revolutions is needed in order to obtain the necessary thrust at low speeds, where electric motors operate efficiently. In order to meet this need, designs based on the wing structures of living creatures in nature have been made. It has been determined by studies in the literature that biomimetic designs produce a relatively lower speed and therefore a quieter thrust. In addition to the designs inspired by insects such as cicadas and bees, these studies were also inspired by plants such as maple seeds and javan cucumber seeds. In these studies, it was seen that the chord-length distributions of the propeller were copied from nature. With this study, we aimed to complete the previous studies in terms of parts that have not been studied. With this study, propeller blade chord-length distribution, propeller twist distribution and airfoil were designed using biomimetic discipline based on inspirations of the rear wings of the dragonflies. RPM-thrust values and aerodynamic improvements were studied by numerical analysis by using CFD.

Benzer Tezler

  1. Kanat çırpma hareketi bulunan dinamik sistemlerin stabilizasyonu

    Stabilization of dynamic systems with wing flapping motion

    MUSTAFA KAAN ATİK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ATA MUĞAN

  2. Hibrit insansız hava araçlarına (iha) yönelik jeneratör sistemleri için batarya yönetim sistemi tasarımı

    Battery management system design for the generator systems intended to hybrid unmanned aereal vehicles

    MEHMET YOZGAT

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYozgat Bozok Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ EMRAH ÇETİN

  3. Yüksek ses altı hızlı elektrikli sabit kanat kamikaze İHA tasarımı

    High subsonic speed electric fixed wing kamikaze UAV design

    MUKTEDİR GÖZÜM

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Havacılık ve Uzay MühendisliğiKarabük Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ CEVAT ÖZARPA

  4. Elektrikli hava aracı itki sistemleri için yapay zeka destekli akıllı algılama

    Artificial intelligence based smart sensing for electric aircraft propulsion

    BAHADIR CİNOĞLU

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolEskişehir Teknik Üniversitesi

    Havacılık Elektrik ve Elektroniği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. TAHİR HİKMET KARAKOÇ

    PROF. DR. UMUT DURAK

  5. Dikey iniş kalkış araçlar ı̇çı̇n melez güç sı̇stemı̇: Analı̇z, uygulama ve kavramsal tasarım

    Hybrid power system for vertical take-off and landing vehicles: Analysis, application and conceptual design

    EIAD ABDULQADER MOHAMMED SAIF

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOndokuz Mayıs Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ İLYAS EMİNOĞLU