Immersed boundary method for rotorcraft aerodynamics using openFOAM
Gömülü sınır metodu ile döner kanatlı hava aracı aerodinamiğinin openFOAM kullanılarak incelenmesi
- Tez No: 798097
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ÖZGÜR EKİCİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Havacılık Mühendisliği, Makine Mühendisliği, Aeronautical Engineering, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 79
Özet
Döner kanatlı hava araçları üzerine literatürdeki hesaplamalı analiz çalışmaları incelendiğinde, hesaplama maliyeti düşük ve uygulaması kolay metodlara hala ihtiyaç bulunduğu görülmüştür. Gömülü Sınır Metodu (GSM) vs Sanal Pala Modelinin (SPM) beraber kullanılmasının, sonuçların doğruluğundan ödün vermeden kullanıcı girdisini ve hesaplama maliyetlerini azaltabileceği düşünülmektedir. GSM metodunda, sayısal ağ, analizi yapılacak gövdeden bağımsız olarak atılır. Katı sınırlar ise korunum denklermlerinde yapılan değişikliklerle hesaplamalara dahil edilir. SPM ise temellerini Pala Elemanı Momentum Teorisinden alır ve onun OpenFOAM'a uyarlanmış halidir. Bu sayede, rotor etkisini kompleks ve maliyetli bir şekilde modellemeye gerek kalmadan, Navier-Stokes temelli bir çözüm elde edilebilmektedir. Bu çalışmada, başka bir çalışmadan alınan GSM kodu ve SPM, OpenFOAM üzerinde birleştirilmiş ve bir rüzgar tüneli deneyi modellenmiştir. Elde edilen sonuçlar hem deney verileriyle hem de gövdeye uyumlu sayısal ağlarla karşılaştırılmıştır. Sonuçlarda bazı farklar olsa da, GSM ile elde edilen sonuçların doğruluğunun, gövdeye uyumlu sayısal ağlarla elde edilenler kadar iyi olduğu gözlenmiştir.
Özet (Çeviri)
The rotorcraft CFD literature review showed that efficient, easy to apply, and computationally less expensive methods are still a need for the design and performance predictions of rotorcraft. Immersed Boundary Method (IBM) and Virtual Blade Model (VBM) based simulations have the potential to minimize the user input and computational expense while providing reasonably accurate results. Distinctive property of the IBM method is that, the whole simulation is run on a Cartesian grid that does not conform to the solid boundary. So that, in order to define the boundary conditions, the governing equations near solid boundaries are modified. Virtual Blade Model is a validated and verified way of modeling the aerodynamics of the rotors. It provides the benefit of using Navier-Stokes equations, instead of wake modeling, without being computationally expensive. In this work, an IBM code from a different study and VBM is integrated in the finite volume based Navier-Stokes solver Open Field Operation and Manipulation (OpenFOAM) platform specifically for rotorcraft simulations. The integrated code is verified and validated with the extensively studied wind tunnel experiment of a rotorcraft in forward flight. Finally, the result is compared and discussed against body conformal methods. Although some differences are observed, it is concluded that the results are on par with the body-conformal methods.
Benzer Tezler
- Immersed boundary method for fluid-fluid-solid three phase flows
Başlık çevirisi yok
BERK ALTUNKEYİK
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Makine MühendisliğiKoç ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METİN MURADOĞLU
- Hemodynamic characterization of heart and venous valves based on multi-phase blood flow and FSI modelling
Çok fazlı kan akışı ve FSI modellemesine dayalı kalp ve venöz kapakçıkların hemodinamik karakterizasyonu
REZA DARYANI
Doktora
İngilizce
2024
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA SERDAR ÇELEBİ
- Numerical modelling of wave-structure interaction problems through CFD methods
Dalga-yapı etkileşimi problemlerinin HAD yöntemleri ile sayısal modellenmesi
HASAN GÖKHAN GÜLER
Doktora
İngilizce
2020
İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET CEVDET YALÇINER
DR. ÖĞR. ÜYESİ CÜNEYT BAYKAL
- Dynamics of viscoelastic droplets in complex capillaries
Viskoelastik dalmacıkların kompleks geometrili kanallardaki dimemiği
HADİ ZOLFAGHARİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Makine MühendisliğiKoç ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. METİN MURADOĞLU
- An immersed boundary implementation using a high order compact scheme on a graphics processing unit
Grafik işleme birimi üzerinde yüksek mertebe kompakt şema kullanılarak gömülü sınır uygulaması
UFUK ÖZCAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FIRAT OĞUZ EDİS