Geri Dön

Design of a traverse system for the characterization of a large-scale wind tunnel

Büyük ölçekli rüzgar tüneli karakterizasyon ölçümleri için travers sistemi tasarımı

  1. Tez No: 758235
  2. Yazar: TUNAHAN ULU
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSTAFA PERÇİN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Havacılık ve Uzay Mühendisliği, Aeronautical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2022
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Havacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 117

Özet

This study presents the design and simulations of a traverse system and preliminary characterization measurements of the RÜZGEM large-scale wind tunnel. In the first phase of the study, the traverse system was simulated aerodynamically using computational fluid dynamics (CFD) tools. The effects of the rectangular, whole profile and partial profile traverse mechanisms on the measurements were examined. The probe lengths were studied in detail to determine the most suitable length. According to the simulations, the expected maximum error is 1.3% for velocity measurement. In the second phase of the study, the simulated traverse system is integrated to wind tunnel test sections. The dynamic stability was measured as ±9% in the boundary layer test section (BLTS) at a freestream of 14.8 m/s, which is at the same level as the uncertainty range of the pressure scanner. The dynamic stability in the aeronautical test section (ATS) was obtained as ±1% and ±0.5% at freestream velocities of 35.1 m/s and 70.9 m/s, respectively. The velocity distribution in the measured plane of BLTS and ATS shows that 60% and 5% variation from the center to the wall are expected for test sections, respectively. In terms of angularity in test sections of RÜZGEM, 4° pitch angle in BLTS and 3° pitch angle in ATS were measured. In order to assess the effect of the traverse system on the angularity measurements, 2D simulations and measurements with a strut-type support system were performed. The results of the simulations revealed that the lateral support of the traverse system causes 3° of flow deviation in the five-hole probe position. This is also justified by the decreasing measured pitch angle obtained in the measurements with a strut-type support system. These results suggest that the traverse system influences flow angularity measurements in the wind tunnel and should be re-configured for proper characterization measurements.

Özet (Çeviri)

Bu çalışma, RÜZGEM büyük ölçekli rüzgâr tüneli travers sistem tasarımını, simülasyonlarını ve karakterizasyon ölçümlerini sunmaktadır. Çalışmanın ilk aşamasında, travers sistem, hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD) araçları kullanılarak aerodinamik olarak simüle edilmiştir. Dikdörtgen, tam profil ve kısmi profil travers mekanizmalarının ölçümler üzerindeki etkileri incelenmiştir. Uygun prob uzunluğunu belirlemek için farklı konumları prob uzunlukları detaylı olarak incelenmiştir. Simülasyon sonuçlarına göre hız ölçümünde beklenen en yüksek hata %1.3'tür. Çalışmanın ikinci aşamasında, simülasyonları tamamlanmış travers sistemi rüzgâr tüneli test kesitlerine entegre edilmiştir. Dinamik kararlılık, 14.8 m/s'lik bir serbest akışta sınır tabaka test kesiti (TK2) için ±%9 olarak ölçülmüştür. Bu değer ölçümlerde kullanılan basınç tarayıcının belirsizliği ile benzer seviyelerdedir. Havacılık test kesiti (TK1) için 35.1 m/s ve 70.9 m/s'lik serbest akışlarda dinamik kararlılık ±%1 ve ±%0.5 olarak ölçülmüştür. TK2 ve TK1'in ölçüm kesitindeki hız dağılımı, test kesitleri için hızın merkezden duvara sırasıyla %60 ve %5 değiştiğini göstermektedir. Tünelin test kesitlerinde serbest akış açısı açısından TK2'de 4°, TK1'de 3° dikey yönde açı ölçülmüştür. Travers sisteminin açı ölçümleri üzerindeki etkisini incelemek için iki boyutlu sayısal simülasyonlar ve dikme tipi destek sistemi ile ölçümler yapılmıştır. Sayısal simülasyonların sonuçları, travers sisteminin alt desteğinin, beş delikli prob konumunda akışta 3° sapma olduğunu ortaya koymuştur. Bu aynı zamanda, dikme tipi destek sistemi ile yapılan ölçümlerde elde edilen azalan ölçülen akış açısı ile de doğrulanmaktadır. Bu sonuçlar, travers sisteminin tünel test kesiti içerisinde ölçümleri etkilediğini ve uygun karakterizasyon ölçümleri için yeniden yapılandırılması gerektiğini göstermektedir.

Benzer Tezler

  1. Elektrosprey enjeksiyon sistemi tasarımı ve karakterizasyonu

    Design and characterization of electrospray injection system

    MAHMUT CAN KARAKAYA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2012

    Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. ONUR TUNÇER

  2. Design, control, modeling, and gait analysis in miniature foldable robotics

    Katlanabilir minyatür robotlarda tasarım, kontrol, modelleme ve adımlama analizi

    MOHAMMAD ASKARI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    Makine Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    Assist. Prof. Dr. ONUR ÖZCAN

  3. Tüberküloz teşhisi için kullanılmak üzere mikro ısıtıcı tasarlanması karakterizasyonu ve üretimi

    Microheater design production and characterisation for using in tuberculosis detection

    MUHAMMED BEKİN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Biyomühendislikİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. LEVENT TRABZON

  4. Uçak ve helikopter türbin motorlarında yanma odası çıkış sıcaklığı ölçümünde 2 farklı soğutmalı sistemin karşılaştırılması

    Comparison of two different cooled systems in the measurement of combustion chamber outlet temperature in aircraft and helicopter turbine engines

    AHMET ÜNAL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Uçak MühendisliğiEskişehir Osmangazi Üniversitesi

    Havacılık Bilimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MELİH CEMAL KUŞHAN

  5. DEMİRYOLU TAŞITI TEKERLEK TAKIMI SİNÜS HAREKETİNİNANALİTİK VE HESAPLAMALI YÖNTEMLERLE İNCELENMESİ

    ANALYTICAL AND COMPUTATIONAL INVESTIGATION OF HUNTINGINSTABILITY FOR A RAILWAY VEHICLE WHEELSET

    RIDVAN AKÇAY

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Raylı Sistemler Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ OSMAN TAHA ŞEN