Geri Dön

Linearized harmonic methods for unsteady airfoil simulations

Hareketli kanat analizleri için doğrusal harmonik metotlar

  1. Tez No: 826879
  2. Yazar: MERT ŞENKARDEŞLER
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. ÖZGÜR UĞRAŞ BARAN, PROF. DR. ENDER CİĞEROĞLU
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Havacılık Mühendisliği, Makine Mühendisliği, Aeronautical Engineering, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2023
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 118

Özet

Süreklilik gösteren geçici hareketlere maruz kalan kanatlar, salınımlı ve dalgalanma hareketleri ve mekanik titreşimler gibi döngüsel hareket davranışı gösterirler. Bu hareketleri incelemek için geleneksel yöntemler, hesaplama yoğunluğu yüksek olan zamansal çözücüler kullanmaktadırlar. Bu yaklaşımlar genellikle sıvı-yapı bağlantısını sağlamak için birden fazla çözücü iterasyonu gerektirmekte ve bu da gereken işlem gücü miktarını daha da artırmaktadır. Bu araştırma, bu sorunları ele almak için sıkıştırılabilir akış denklemlerini kompleks uzaya çevirip orada çözerek ve bunları yapısal titreşim metodlarının standart kompleks değişken formülasyonlarıyla senkronize ederek çözüm bulmaktadır. Çalışma, kanat profilinin üzerindeki döngüsel hareketleri incelemek için turbomakineler analizinde daha önce kullanılan harmonik yöntemi, eldeki problem için yeniden uyarlamaktadır. Önerilen kompleks uzay tabanlı yöntem, frekans, faz ve genlik bilgilerini yakalayan ve böylece sıvı-yapı etkileşimlerini kolaylaştıran yüksek derecede verimli bir çözüm sunmaktadır. Bu yaklaşımı kullanarak, çözüm hızları, geleneksel yöntemlere göre radikal olarak hızlandırılabilmektedir. Bu verimlilik ve hesap maliyetindeki gelişme, daha ayrıntılı kanat profil performans analizlerinin önünü açmaktadır. Titiz testler, çözümün doğruluğunu onaylayıcı niteliktedir ve kanat profil tasarımı ve analizi uygulamalarında kullanım için gelecek vaat etmektedir.

Özet (Çeviri)

Airfoils, subjected to continuous transient motions, encounter cyclical disturbances such as pitching and plunging motions and mechanical vibrations. Conventional methods for examining these disturbances rely on computationally demanding temporal domain solvers. These approaches often require multiple runs for fluid-structure coupling, further amplifying their inefficiency. This research addresses these issues by reframing the compressible flow equations into the complex domain, synchronizing them with standard complex variable formulations of the vibration problems in the structural domain. The study retools the harmonic method—previously used in turbomachinery analyses—to investigate cyclical disturbances over airfoils. The proposed complex-variable-based method offers a highly efficient solution, capturing frequency, phase, and amplitude information, thus facilitating fluid-structure interactions. By utilizing this advanced approach, solution speeds are accelerated by two to three orders of magnitude compared to traditional methods. This reduction in computational time paves the way for more in-depth airfoil performance analysis under varied conditions. The proposed method had been tested on unsteady problems with NACA012 and NACA64A010 airfoils where in the case of former, the results matched with the experimental findings. Further testing is done on the NACA012 airfoil on canonical flutter test case. Testing confirms the accuracy of the method, demonstrating its potential for practical applications in airfoil design and analysis.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    760698

    Fluid-structure interaction analysis in external flows using Linearized Euler solver

    Doğrusallaştırılmış Euler çözücü kullanarak dış akışlarda sıvı- yapı etkiıleşimi analizleri

    ATA TANKUT ARDIÇ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖZGÜR UĞRAŞ BARAN

    PROF. DR. ENDER CİĞEROĞLU

  2. Tez No

    82958

    Numerical study on airfoils in steady and oscillating streams

    Sabit ve salınımlı akımlara maruz kalan kanat profilleri üzerine sayısal çalışma

    MEHMET RİFAT ÖZALP

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    1999

    Makine MühendisliğiBoğaziçi Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. ALİ ECDER

  3. Tez No

    66601

    Lineer olamayan devreler ve sistemlerin frekans domeninde analizi

    Analysis of nonlinear systems in frequency domain

    İSMAİL HAKKI MARANGOZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1997

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. F. ACAR SAVACI

  4. Tez No

    46227

    Bulanık adaptif kayan kipli robot kontrolü

    Başlık çevirisi yok

    RAGIP MUSTAFA BAŞBUĞ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    1995

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik Üniversitesi

    DOÇ.DR. FUAT GÜRLEYEN

  5. Tez No

    398082

    Hibrid elektrikli araçlar için enerji yönetim sistemleri

    Energy management system for hybrid electric vehicles

    EMRE KURAL

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BİLİN AKSUN GÜVENÇ

Geri Dön