Geri Dön

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

  1. Tez No: 856484
  2. Yazar: YAVUZ NACAKLI
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. DREW LANDMAN
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Havacılık ve Uzay Mühendisliği, Aeronautical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2010
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Old Dominion University
  10. Enstitü: Yurtdışı Enstitü
  11. Ana Bilim Dalı: Havacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Havacılık Mühendisliği Bilim Dalı
  13. 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

  1. 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

    Türkçe

    2019

    Havacılık MühendisliğiMilli Savunma Üniversitesi

    Havacılık Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ YAVUZ NACAKLI

  2. Comprehensive investigation of rotor stall onset for future helicopters

    Rotor tutunma kaybı başlangıcının yeni nesil helikopterler için kapsamlı incelenmesi

    ENES UÇAR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ÖZGE ÖZDEMİR

  3. Helikopter uçucularında işitme kayıplarının incelenmesi

    Analysis of hearing loss among helicopter flight personnel

    KORAY ERGİN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2007

    Adli TıpAnkara Üniversitesi

    Disiplinlerarası Adli Tıp Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İZZET DUYAR

  4. 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

    İngilizce

    2016

    Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ALİM RÜSTEM ASLAN

  5. Helikopter pal titreşimlerinin hesaplamalı analizi

    Computational analysis of helicopter blade vibrations

    HÜSEYİN AVAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Makine MühendisliğiManisa Celal Bayar Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. BOZKURT BURAK ÖZHAN