2D and 3D unsteady aerodynamic analysis of a very light aircraft's wing
Çok hafif bir uçağın kanadının zamana bağlı 2B ve 3B aerodinamik analizi
- Tez No: 815130
- Danışmanlar: PROF. DR. DİLEK FUNDA KURTULUŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Havacılık Mühendisliği, Aeronautical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- 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: 119
Özet
Bu tezin amacı, tasarlanmış Çok Hafif Hava Aracı'nın (VLA) kanadının zamana bağlı aerodinamik özelliklerini, kanat profilinden başlayarak tüm kanada kadar nümerik simülasyonlarla incelemektir. Bu bağlamda, tek bir 2B SD7062 kanat kesidi, 0.30 yükseklikli oluklu kanatçığa sahip 2B SD7062 kanat kesidi ve 3B Hafif Hava Aracı'nın kanadı için Zamana Bağlı Reynolds Ortalama Navier-Stokes (URANS) simülasyonları gerçekleştirilmiştir. 2B SD7062 hava kanadı profili simülasyonunda 5×106 seyir Reynolds sayısında aerodinamik katsayılar, laminar ayrılma baloncuğun parametreleri, ortalama hızlı akış çizgileri ve iz akış desenleri ayrıntılı bir şekilde ortaya konulmuş ve detaylı olarak tartışılmıştır. Ayrıca, iki boyutlu analizler çeşitli ön ve son taşıma kaybı (stall) rejimlerinde üç boyutlu analizlerle karşılaştırılmıştır. 2B SD7062 kanat profili ile kanatçık simülasyonlarında seyir, kalkış ve iniş koşullarında kanatçık eğiminin aerodinamik katsayılar ve zamana bağlı akış alanı üzerindeki etkisi gözlemlenmiştir. İniş koşulunda 40° flap eğimiyle maksimum taşıma katsayısına ulaşmak için optimum açıklık boyutu araştırılmıştır. Seyir koşulunda 3B kanat simülasyonlarında, Hafif Hava Aracı'nın kanadının aerodinamiği üzerinde sivrilme oranı, dihedral açısı ve kanat ucunun şeklinin etkisi araştırılmıştır. Taşıma kaybı (stall) sonrası rejimleri de incelendiğinden, yüzeydeki ortalama iz akış hatlarında belirgin olan stall açısının hemen üzerinde stall hücresi oluşumu gözlemlenmiştir. Farklı kanat tasarım değişkenlerine ve hücum açılarına bağlı olarak stall hücresi özellikleri temsil edilmekte ve kesitteki taşıma kuvveti dağılımları ve toplam aerodinamik katsayılar üzerindeki etkileri tartışılmaktadır.
Özet (Çeviri)
The aim of this thesis is to investigate the unsteady aerodynamics of designed Very Light Aircraft (VLA)'s wing starting from its airfoil to whole wing with numerical simulations. In this regard, Unsteady Reynolds-averaged Navier-Stokes (URANS) simulations have been performed for a single 2D SD7062 airfoil, 2D SD7062 airfoil with a 0.30c high cambered single-slotted flap and 3D Very Light Aircraft's wing. In 2D SD7062 airfoil simulation at cruise Reynolds number of 5×106, the aerodynamic coefficients, laminar separation bubble parameters, time-averaged velocity streamlines and vortex patterns are revealed and discussed in detail. Also, two-dimensional analyses are compared with the three-dimensional analyses at various pre- and post-stall regimes. In 2D SD7062 airfoil with a flap simulations at cruise, takeoff and landing condition, the influence of flap deflection on the aerodynamic coefficients and unsteady flowfiled are observed. The optimum gap size at landing condition with 40° flap deflection is studied to reach the maximum lift coefficient. In 3D wing simulations at cruise condition, the impact of taper ratio, dihedral angle and wing tip shape on the aerodynamics of a Very Light Aircraft's wing has been investigated. Since the post-stall regimes are also explored, the stall cell formation is observed just above the stall angle as evident in the mean surface streamlines. The stall cell characteristics with respect to different wing design variables and angles of attack are represented and their effects on the sectional lift distributions and total aerodynamic coefficients are discussed.
Benzer Tezler
- Investigation on fluctuating forces on horizontal axis wind turbines due to tower shadow effect
Yatay eksen rüzgar türbinlerine direk etkisi sebebi ile gelen dalgalanmalı yüklerin zaman bağlı incelenmesi
HASAN METEHAN DEMİRCİOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Makine Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÜNVER ÖZKOL
- Computation of external flow around rotating bodies
Dönel cisimler etrafında dış akış çözümlemesi
OKTAY GÖNÇ
Doktora
İngilizce
2005
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Bölümü
DR. MEHMET ALİ AK
PROF.DR. HALUK AKSEL
- Çapraz akışa maruz kalan köşeleri yuvarlatılmış üçgen silindirler üzerinden tümleşik doğal ve zorlanmış taşınım ile akış ve ısı geçişinin iki ve üç boyutlu sayısal analizi
2D and 3D numerical investigation of flow and combined natural-forced convection from a triangular cylinder with radius corners in cross flow
ZEYNEP ÇELİK
Doktora
Türkçe
2023
Makine MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZEKERİYA ALTAÇ
- Investigation and improvement of supersonic intake flow characteristics using boundary layer control techniques
Süpersonik bir hava alığındaki akış yapılarının incelenmesi ve sınır tabaka kontrol teknikleri kullanılarak iyileştirilmesi
FERHAT ÇETİN
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Havacılık ve Uzay Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BAYRAM ÇELİK
- Efficient finite element computation of unsteady incompressible viscous flows using pseudo second-order velocity interpolation
Zamana bağlı sıkıştırılamaz viskoz akışların sanki-ikinci derece hız interpolasyonu kullanan sonlu elemanlar yöntemi ile hesabı
FIRAT OĞUZ EDİS
Doktora
İngilizce
1998
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİM RÜSTEM ASLAN