Design and experimental investigation of a wind tunnel gust generator
Rüzgar tüneli sağanak akış üreteci tasarımı ve deneysel incelemesi
- Tez No: 758047
- 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: 157
Özet
Hava araçları, rüzgar türbinleri, vb. tasarımı, sertifikasyonu ve operasyon döngülerinde, aracın herhangi bir çevresel ve meteorolojik koşula dayanıklılığını göstermek kritik bir öneme sahiptir. Birçok atmosferik koşul arasında en yaygın ve önemlilerinden biri ise atmosferik sağanaktır. Dolayısıyla, tamamen kontrollü bir ortam ve biçimde sağanak üretebilmek oldukça önemlidir. Rüzgar tünellerinde sağanak akış üretimi, test kesitinin girişine konan ve istenilen büyüklük ve profilde sağanak üreten sağanak akış üreteçleri vasıtasıyla yapılmaktadır. Bu bağlamda, bu tezin odağı iki kanatçıklı bir sağanak akış üretecinin tasarımı, üretimi ve değişen hareket parametreleri ve kanatçıklar arası mesafe ile akış alanının değişiminin incelenmesidir. Bu çalışmanın varolan çalışmalara katkısı, diğer çalışmalarda kullanılan sıcak tel anemometresi gibi tek noktalı ölçüm teknikleri yerine tüm alan bilgisinin Parçacık Görüntülemeli Hız Ölçme tekniği ile elde edilmesidir. Sağanak akışın uzay ve zamandaki davranışı, farklı hareket parametreleri ve kanatçık arası mesafelerde incelenmiş, sonuçlar bu tezde gösterilmiştir. Sağanak akış üretecinin hesaplamalı analizleri yapılmış, deneysel sonuçlar nümerik sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Son olarak, sağanak akış üretecinin uygulaması aynı itme katsayısına sahip delikli bir disk ve model türbin üzerinde yapılmıştır. İki modelin iz bölgesi akışa dik sağanak altında karşılaştırılmış, delikli diskin model türbine benzer bir iz bölgesi oluşturma kapasitesi bu koşullar altında test edilmiştir. Bu çalışmanın sonuçları RÜZGEM Büyük Rüzgar Tüneli için bir sağanak akış üreteci tasarım ve üretimi için bir başlangıç noktası olarak kullanılacaktır.
Özet (Çeviri)
In the design, certification and operation cycles of air vehicles, wind turbines, etc., it is critically important to quantitatively demonstrate the capability of the vehicle to withstand any environmental and meteorological condition. Of several atmospheric conditions, one very common and significant one is the atmospheric gust. Therefore, capacity to generate gust in a fully controlled manner is of utmost importance. In wind tunnels, gust generation is done by means of gust generators, which are devices positioned upstream of the wind tunnel test sections to produce gusts of desired profiles and magnitudes. In this context, the focus of this thesis is the design and manufacturing of a double vane gust generator and investigation of the changes in the flow field with different actuation parameters and distance between the gust vanes. One novel contribution of this study to existing work is that full field information is obtained by using Particle Image Velocimetry technique instead of using pointwise measurement techniques such as hot wire anemometry. Spatial and temporal behavior of the gust flow for various actuation parameters and vane spacing values are explored and presented in this thesis. Experimental results are compared to numerical results and computational investigation of the gust generator is also shown. Finally, as an application, a porous disk and a model wind turbine that have the same thrust coefficient are positioned downstream of the gust generator. Wake flows of the two models are then compared under a transverse gust loading and the capacity of the porous disk in mimicking the wind turbine wake under a gusty inflow condition is tested. Outcomes of this study will serve as a starting point for a gust generator which will be placed in the Large Scale Wind Tunnel of METU Center for Wind Energy Research (RÜZGEM).
Benzer Tezler
- Generation and experimental investigations of gusty flows in wind tunnels
Rüzgar tünellerinde sağanak akışların üretimi ve deneysel araştırmaları
MERT ALİ ANDIRIN
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Havacılık ve Uzay MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OĞUZ UZOL
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSTAFA PERÇİN
- Darrieus dikey eksenli rüzgâr türbinin sayısal ve deneysel araştırılması, tasarlanması ve üretilmesi
Numerical and experimental investigation, desigining and manufacturing of a vertical axis darrieus wind turbine
TOYGUN DAĞDEVİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Mühendislik BilimleriErciyes ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SELAHADDİN ORHAN AKANSU
- Aerodynamics of cross-flow with side jets
Yan jetli çapraz akışkanın aerodinamiği
FATİH GÜNEŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
1998
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İ. BEDİ ÖZDEMİR
- Design and flow investigation of an axial fan used in automotive cooling systems with the GEKO turbulence model
otomotiv soğutma sistemlerinde kullanılan bir eksenel fanın tasarımı ve GEKO türbülans modeli kullanılarak incelenmesi
DOĞA ŞAHİN
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Makine MühendisliğiEge ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. UTKU ŞENTÜRK
- Avlulu binalarda doğal havalandırma ve soğutma açısından rüzgar etkisi ile oluşacak hava akımlarına yüzey açıklıklarının etkisinin deneysel incelenmesi
A Wind tunnel investigation of the effects of the surface's apertures on wind velocity and air-flow in the courtyards from the point of view of the natural ventilation and passive cooling
ENES YAŞA
Yüksek Lisans
Türkçe
2004
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VİLDAN OK