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: Makine Mühendisliği, Havacılık ve Uzay Mühendisliği, Mechanical Engineering, Aeronautical 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: Belirtilmemiş.
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
- 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
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FIRAT OĞUZ EDİS
- İkinci derece akışkanlar için sınır tabakası denklemlerinin benzerlik çözümleri
Similarity solutions of boundary layer equations for second order fluids
MEHMET PAKDEMİRLİ
- Determination of computational domain boundaries for viscous flow around two dimensional bodies
2 boyutlu cisimler etrafındaki vizkoz akım için hesaplama alanı sınırlarının bulunması
MUSTAFA MAZHAR BASA
Yüksek Lisans
İngilizce
2006
Havacılık ve Uzay MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. İSMAİL AYDIN
- Use of peripheral water layer of known conductivity for electrical impedance tomography
Başlık çevirisi yok
BORA NAKİBOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
1991
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiPROF.DR. ZİYA İDER
