Aerodynamic optimization of inlet design for high bypass ratio turbofan
Yüksek bypass oranlı turbofan için giriş tasarımının aerodinamik optimizasyonu
- Tez No: 854975
- Danışmanlar: PROF. DR. YUSUF ÖZYÖRÜK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Havacılık ve Uzay Mühendisliği, Sivil Havacılık, Aeronautical Engineering, Civil Aviation
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Havacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Havacılık ve Uzay Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 113
Özet
Bir uçağın motor girişi, tırmanma ve seyir durumları gibi çok çeşitli uçuş koşullarında, mümkün olan en az basınç kaybı ve mümkün olan en yüksek pürüzsüzlük ile gerekli miktarda havanın motora geçmesine izin vermelidir. Ayrıca motoru koruyan bölgenin varlığının, uçak gövdesi üzerinde bulunan kısımdaki basınç dağılımına büyük etkisi vardır. Bu nedenle motor çekirdeğini barındıran motor kaportasının, oluşabilecek olumsuz koşullara karşı en optimum şekilde tasarlanması gerekmektedir. Bu tezde, literatürde yer alan ve temel geometri olarak adlandırılan bir turbofan motor kaportasının girişinin, basınç geri kazanım oranı ve sürüklenme katsayısı değerlerine dayalı olarak en uygun şekle getirilmesi incelenmiştir. Akış çözümleri için ticari hesaplamalı akışkanlar dinamiği çözücüsü Fluent kullanılır ve optimizasyon için Çok Amaçlı Genetik Algoritma (MOGA) kullanılır. Optimizasyon sonuçları, temel geometriyle karşılaştırıldığında fanın basınç geri kazanım oranının tırmanma ve seyir koşullarında sırasıyla %3,97 ve %3,02 arttığını göstermektedir. Ayrıca sürükleme katsayıları bu koşullarda sırasıyla %11,43 ve %17,32 oranında azaltılmıştır. Çalışma, CFD çözümleri tarafından beslenen MOGA optimizasyonunu kullanan yaklaşımın, turbofan giriş şekli tasarımı için yararlı olduğunu kanıtlamıştır.
Özet (Çeviri)
The inlet of the engine of an aircraft must allow the required amount of air pass into the engine with the minimum possible pressure losses and highest possible smoothness at a wide range of flight conditions such as climb and cruise situations. Moreover, the presence of the engine nacelle has an impact on the pressure distribution over the installation area on the aircraft. Therefore, the nacelle housing the engine core should be designed in the most optimum way against the adverse conditions that may occur. In this thesis, the inlet of a turbofan engine nacelle from literature, called the baseline geometry, is studied for optimal shape based on the pressure recovery ratio and drag coefficient values. The commercial computational fluid dynamics solver Fluent is used for flow solutions, and a Multi-Objective Genetic Algorithm (MOGA) is used for optimization. The optimization results indicate that compared to those of the baseline geometry, the pressure recovery ratio by the fan is increased by 3.97% and 3.02% at the climb and cruise conditions, respectively. Also, the drag coefficients are reduced by 11.43% and 17.32% at these conditions, respectively. The study has shown that the employed optimization approach utilizing the MOGA optimization fed by CFD solutions has proven a useful one for turbofan inlet shape design.
Benzer Tezler
- Air cooling system design optimizations for reciprocating two turbocharger diesel engines of high altitude air vehicles
Çift turbo motorlu yüksek irtifa hava araçlarında hava soğutma sistemi tasarım optimizasyonu
KEMAL BUĞRA AVŞAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Havacılık ve Uzay MühendisliğiGebze Teknik ÜniversitesiEnerji Teknolojileri Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ FATİH USTA
- Implementation of propulsion system integration losses to a supersonic military aircraft conceptual design
İtki sistemi entegrasyonu kaynaklı kayıpların süpersonik askeri uçak kavramsal tasarımına uygulanması
EMRE KARASELVİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MELİKE NİKBAY
- Design optimization of a cooled gas turbine vane
Gaz türbini soğutmalı sabit kanadının tasarım optimizasyonu
FURKAN GÖKENİŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Havacılık ve Uzay MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SİNAN EYİ
DR. ERİNÇ ERDEM
- An experimental study of shock wave/boundary layer interactions in supersonic inlets
Sesüstü hava alıklarında şok dalgası sınır tabakası etkileşiminin deneysel incelenmesi
SERDAR SEÇKİN
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. KEMAL BÜLENT YÜCEİL
- Response surface optimization of serpentine air inlet ducts in modern fighters
Modern savaş uçaklarındaki serpantin hava giriş kanallarının tepki yüzey metodolojisi ile optimizasyonu
ÖMER FARUK YAHŞİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Astronomi ve Uzay BilimleriOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YUSUF ÖZYÖRÜK