Analysis of helicopter downwash/frigate airwake interaction using statistically designed experiments
Helikopter alt iz bölgesi/firkateyn art iz bölgesi etkileşiminin istatistiksel olarak tasarlanmış deneyler ile analizi
- Tez No: 856484
- Danışmanlar: DOÇ. DR. DREW LANDMAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Havacılık ve Uzay Mühendisliği, Aeronautical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2010
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Old Dominion University
- Enstitü: Yurtdışı Enstitü
- Ana Bilim Dalı: Havacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Havacılık Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 179
Özet
Helikopter alt iz bölgesi ile gemi art iz bölgesinin etkileşiminin belirlenmesi amacıyla istatistiksel olarak düzenlenmiş deney program kullanılarak bir araştırma program başlatılmıştır. Helikopter/gemi etkileşiminin mühendislik analizi, her iki akış alanının ayrışma mesafesi azaldığında doğal olarak birbirine bağlı olmasından dolayı karmaşıktır. Bahse konu tez çalışması Old Dominion Üniversitesi ses-altı rüzgar tünelinde 1/50 ölçeğinde basitleştirilmiş bir firkateyn modeli ile travers bağlı motor tahrikli bir rotorun itki ölçümü ile gerçekleştirilmiştir. Öncelikle, temel akış alanının anlaşılması amacıyla izole firkateyn modelinin helikopter pisti ile izole rotor bölgelerinin Parçacık İzleyerek Hız Belirleme (PIV) tekniği kullanılarak bir çalışma gerçekleştirilmiştir. Daha sonra ise firkateynin hangar kapısından düşey ve uzunlamasına mesafelerin fonksiyonu olan itki katsayısı (rotorlu ve rotorsuz) için tepki modeli elde etmek üzere düzenlenmiş bir deney tasarlanmıştır. Bu ilk deney itki katsayısının 0.075 ilerleme oranında (V∞ = 5.14 m/s ve ω = 5000 rpm) yeterli hassasiyette ölçülebildiğini göstermiştir. İkinci bir deney ile firkateynin uzunlamasına merkez düzlemindeki itki katsayısı tepki haritasının pratik uzaysal çözünürlüğü belirlenmiştir. Daha sonar ise gerçekleştirilen üçüncü bir deney ile rotor itki katsayılarının art izli ve art izsiz durumlarının ölçümleri doğrudan karşılaştırmalı olarak yapılmış ve istatistiksel anlamda değişen bölgeler başarıyla tespit edilmiştir. Son olarak, elde edilen PIV sonuçlarını kullanarak rotor alt iz bölgesi ile firkateyn hız alanlarının direk süperpoze limitinin araştırılması amacıyla nitel bir karşılaştırma çalışması gerçekleştirilmiştir.
Özet (Çeviri)
A research program to investigate helicopter downwash/frigate airwake interaction has been initiated using a statistically robust experimental program featuring Design of Experiments. Engineering analysis of the helicopter/frigate interface is complicated by the fact that two flowfields become inherently coupled as separation distance decreases. The final objective of this work is to develop experimental methods to determine when computer simulations need to include the effects of a coupled flowfield versus using a simplified representation by superposing the velocity fields of the individual flowfields. The work presented was performed in the Old Dominion University Low Speed Wind Tunnel using a simplified 1/50 scale frigate waterline model and traverse mounted powered rotor with thrust measurement. Particle Image Velocimetry (PIV) velocity surveys were used with rotor thrust coefficient measurements at locations of identified interaction to help understand the underlying flow physics. Initially, PIV surveys of the frigate model landing deck in isolation and the rotor in isolation were performed to provide a baseline flow understanding. Next a designed experiment was devised yielding a response model for thrust coefficient as a function of vertical and longitudinal distance from the hangar door (base of the step), both with and without the rotor. This first experiment showed that thrust coefficient could be measured with enough precision to identify changes due to location using an advance ratio of 0.075 (V∞ = 5.14 m/s and ω = 5000 rpm). A second designed experiment determined the practical spatial resolution for mapping the thrust coefficient response along the frigate‟s longitudinal center plane. Finally, a third designed experiment directly compared rotor thrust measurements between airwake and no-airwake cases and successfully identified regions that differed with statistical significance. Lastly, a qualitative comparison study was performed to investigate the limit to direct superposition of rotor downwash and frigate velocity fields using PIV results.
Benzer Tezler
- Helikopter rotoru etrafında oluşan akışın gemi iz bölgeleriyle etkileşiminin hesaplamalı akışkanlar dinamiği ile analizi
Computational fluid dynamics analysis of interaction of flow around helicopter rotor with ship airwake
HÜSAMETTİN ALPEREN ALABAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Havacılık MühendisliğiMilli Savunma ÜniversitesiHavacılık Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ YAVUZ NACAKLI
- Comprehensive investigation of rotor stall onset for future helicopters
Rotor tutunma kaybı başlangıcının yeni nesil helikopterler için kapsamlı incelenmesi
ENES UÇAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZGE ÖZDEMİR
- Helikopter uçucularında işitme kayıplarının incelenmesi
Analysis of hearing loss among helicopter flight personnel
KORAY ERGİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2007
Adli TıpAnkara ÜniversitesiDisiplinlerarası Adli Tıp Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İZZET DUYAR
- CFD analysis of helicopter rotor-fuselage flow interaction in hovering and forward flight conditions
Askı ve ileri uçuş şartlarındaki helikopter rotor-gövde akış etkileşiminin had analizi
MUSTAFA BERKAY AÇIKGÖZ
Doktora
İngilizce
2016
Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİM RÜSTEM ASLAN
- Helikopter pal titreşimlerinin hesaplamalı analizi
Computational analysis of helicopter blade vibrations
HÜSEYİN AVAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiManisa Celal Bayar ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BOZKURT BURAK ÖZHAN