Implementation of an actuator disc model using blade element theory for propellers into SU2 software
SU2 yazılımında pervaneler için pala eleman teorisi kullanılarak bir aktüatör disk modelinin uygulanması
- Tez No: 831433
- Danışmanlar: PROF. DR. DİLEK FUNDA KURTULUŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Havacılık ve Uzay Mühendisliği, Aeronautical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Açık kaynaklı yazılım, Dönmeli akış, Hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD), Türbülanslı akış, Open source software, Swirl flow, Computational fluid dynamics (HAD), Turbulent flow
- 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: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmanın amacı, SU2 (Stanford Üniversitesi Yapılandırılmamış Ağ) pala elemanı teorisi (BET) yaklaşımını kullanarak alternatif bir aktüatör disk modeli geliştirmektir. Temel hedef, hesaplama maliyetlerini azaltmak, zaman tasarrufu sağlamak ve doğru sonuçlar elde etmektir. Entegre model, pervaneler gibi döner bileşenleri optimize etmek ve iz bölgeleri gibi yapıları doğru bir şekilde tahmin etmek için uygulamalara sahiptir. Bu, uçaklardaki hava akışı etkilerini anlamak için önemlidir. SU2 ile döner kanatları simüle etmek için mevcut olan yöntemler arasında daimi durumlu döner çerçeve, zamana bağlı kayar ağ ve mevcut aktüatör disk modeli bulunmaktadır. Bu çalışmada önerilen yeni aktüatör disk modeli, sonsuz sayıda pal içeren bir disk alanı varsayımıyla daimi durumlu/zamana bağlı olmayan bir modeldir, bu da helikopterlerin ileri uçuşu veya hücum açısındaki uçaklar gibi zamanla değişen akış koşullarına uygulanabilir olmasını sağlar. Bu modelde, dönen parçalar sayısal alan içinde fiziksel olarak temsil edilmez; bunun yerine bir disk ile değiştirilir ve etkileri momentum kaynakları kullanılarak uygulanır. Yeni model, deneysel verilerle ve döner çerçeve yaklaşımı olan başka bir akış çözücüsü ile karşılaştırılarak doğrulandı. Bu karşılaştırmalar, yeni modelin doğru bir şekilde performans gösterdiğini ve döner referans çerçevesi ile pahalı tam rotor çözümlerine kıyasla yeterli doğrulukla hızlı bir alternatif yaklaşım olabileceğini gösterdi.
Özet (Çeviri)
The aim of the current study is to develop an actuator disc model in the SU2 (Stanford University Unstructured) CFD Solver using the blade element theory (BET) approach. The primary objective is to reduce computational costs and save time with accurate results. The integrated model has applications in optimizing rotating components such as propellers as well as accurately predicting wake structures, which is important for understanding slipstream effects in aircraft and wake interactions. The available methodologies in SU2 for simulating rotating blades include the steady-state rotating frame, unsteady sliding mesh, and the existing actuator disc model. The new actuator disc model proposed in this study is a steady-state model that assumes an infinite number of blades within the disc domain, making it applicable to varying flow conditions, such as the forward flight of helicopters or aircraft experiencing an angle of attack. In this model, the rotating parts are not physically represented in the numerical domain; instead, they are replaced by a disc, and their effects are implemented using momentum sources. The new model was validated by comparing it with experimental data and another CFD solver that is the rotating frame approach. These comparisons demonstrated that the new model is performs accurately and can be a fast alternative approach with enough accuracy compared to the expensive full rotor solutions with the rotating frame.
Benzer Tezler
- The effect of twist distribution on rotor performance and its applications on rotor blades
Burulma açısının rotor performansı üzerindeki etkisi ve rotor kanatlarında burulma açısı değişimi uygulama yöntemleri
TACETTİN SANCAK
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZGE ÖZDEMİR
- Force control of robotic manipulators in cooperation
İşbirlikçi robot manipülatörlerin kuvvet kontrolü
MATEUSZ SZCZESIAK
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ZEKİ YAĞIZ BAYRAKTAROĞLU
- Using an electronic gyroscope with real-time microcontroller; design and implementation of an impedance type kinesthetic interface with high pose, force and timing fidelity
Elektronik jiroskop ve gerçek zamanlı mikro kontrolcü kullanılarak, yüksek durum, kuvvet ve zamanlama doğruluğuna sahip empedans tipi kinestetik cihazın tasarımı ve gerçekleştirimi
SEYİT YİĞİT SIZLAYAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSTAFA MERT ANKARALI
- Elastik bir kirişin piezoelektrik eyleyiciyle titreşim kontrolü
Vibration control of an elastic beam using piezoelectric actuator
MUHARREM EKREM
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Makine MühendisliğiGebze Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SELİM SİVRİOĞLU