Experimental investigation of flow characteristics of flexible wings with different stiffener orientations in linear translating motion
Farklı yönlerde destek çubuklarına sahip esnek kanatların doğrusal hareket boyunca akış karakteristiğinin deneysel olarak incelenmesi
- Tez No: 756782
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSTAFA PERÇİN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Havacılık ve Uzay Mühendisliği, Aeronautical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- 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: 126
Özet
Bu çalışma, önce durağan durumdan sabit ivme ile hızlanan, daha sonra sabit hızla doğrusal bir hareket gerçekleştiren kanatlar etrafındaki akış alanını deneysel olarak incelemektedir. Farklı yönlerde eğilme sertliğine sahip kanatlar incelenecektir. Bu sertlik, kanat üst yüzeyine hücum kenarı ile farklı açılara sahip sertliği artırıcı çubuklar (ing., stiffener) yerleştirilerek sağlanmıştır. Deneyler sekizgen profile sahip bir su tankında yapılmıştır ve iki boyutlu iki bileşenli parçacık görüntülemeli hız ölçme tekniği (2D2C PIV) kullanılarak, düzlemsel akış alanları elde edilmiştir. PIV ölçümleri, hareketin ilk anlarında deneyde test edilen kanatların tümü için kararlı hücum kenarı girdabı oluştuğunu ve bu girdabın uzun bir hareket süresi boyunca kararlılığını koruduğunu göstermektedir. Yaklaşık 2.4 veter boyu hareket boyunca, akış alanları tüm kanatlar için oldukça benzerdir. Fakat 2.4 veter boyu hareketten sonra, girdap yapılarının farklı deformasyon karakteristikleri sebebiyle farklılaştığı gözlemlenmiştir. Kanat yüzeyine en yakın hücum kenarı girdabı, en yüksek kambur büyüklüğüne sahip destek çubuksuz kanat etrafında gözlemlenmiştir. 90° destek çubuklu kanat, en yüksek geometrik hücum kenarı ile hareket ederek en büyük hücum kenarı girdabı sirkülasyonunu üretirken destek çubuksuz kanat ise, en küçük hücum kenarı girdabı sirkülasyonuna sahiptir. Bu çalışmanın sonucunda, 3 boyutlu yazıcı teknolojisi kullanılarak önceden planlanmış bir çırpan kanatlı mikro insansız hava araçları operasyonları için aerodinamik verimlilik açısından en iyi uçuş performansına sahip kanatların üretilebileceği de görülmüştür.
Özet (Çeviri)
This study experimentally investigates the flow field around the wings, which first accelerate with constant acceleration from the rest and then perform a linear translating motion with constant velocity. Four wings, which are 3D-printed, with a bending stiffness in different directions are examined. The difference in bending stiffness values is achieved by placing stiffeners having different angles with the leading edge on the upper surface of the wing. The stiffeners are printed with wings to obtain well-integrated wing models. The experiments are conducted in an octagonal water tank and the planar flow fields are obtained using the two-dimensional two-component particle imaging velocity measurement technique (2D2C PIV). PIV measurements show that at the initial phases of motion, a coherent leading-edge vortex is formed for all the wings tested in the experiment and LEV remains stable over a long period of movement. Although the flow fields of vortical structures have similar characteristics for all wings at the beginning of the motion, the vortical structures start to be distinguished from each other after approximately 2.4 chord lengths of travel because of the different deformation characteristics of the wing models. The closest LEV to the wing surface is obtained on the wing without stiffener, which has the maximum camber generation because of its highly chordwise flexibility. The wing with 90° of stiffener produces the highest LEV circulation, whereas the wing without stiffener generates the lowest one. This study shows that the optimum wing structure that offers the best flight performance in terms of aerodynamic efficiency can be manufactured by using 3D printing technology for predefined flapping-wing micro aerial vehicle operations.
Benzer Tezler
- Experimental investigation of flexibility effects in flapping wing aerodynamics
Çırpan kanat aerodinamiğinde esneklik etkilerinin deneysel olarak incelenmesi
ONUR SON
Doktora
İngilizce
2018
Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURİYE LEMAN OKŞAN ÇETİNER YILDIRIM
- Doğadan esinlenmiş bütünleşik uçan kanat tasarımının aerodinamik karakteristiklerinin deneysel olarak incelenmesi
Experimental investigation of aerodynamic characteristics of bio-integrated blended wing desing
MUHAMMED AKİF ÖZDEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Uçak MühendisliğiNecmettin Erbakan ÜniversitesiUçak Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUAMMER ÖZGÖREN
DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET SEYHAN
- Rüzgar enerjisi dönüşüm sistemlerinin aerodinamik kapsamı ve güç belirlenmesi analizlerinde potansiyel akım yöntemleri
Aerodynamic aspects of wind energy conversion systems and potential flow methods in performance prediction analysis
ALİ ALPER AKYÜZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. M. ADİL YÜKSELEN
- Silindir arkasına eklenen esnek parçanın akış karakteristiklerine etkisi
Effects of the flexible splitter plate attached to rear of the cylinder on flow characteristics
SÜLEYMAN TEKŞİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Makine MühendisliğiYüzüncü Yıl ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEDAT YAYLA
- Değişik yapılara sahip esnek hava kanallarındaki basınç kayıplarının deneysel olarak incelenmesi
Experimental investigation of pressure losses at flexible air ducts with different structures
ÜMİT ARI
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
EnerjiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. ALİ İBRAHİM ATILGAN