Geri Dön

Düşük Reynolds sayılı aerodinamik analizde girdap kafes ve panel yöntemlerinin karşılaştırılması

The comparison of vortex lattice and panel methods in low Reynolds number aerodynamic analysis

PDF İndir

  1. Tez No: 900470
  2. Yazar: MEHMET MURAT AKÇAN
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ÇİSİL TİMURALP, DR. ÖĞR. ÜYESİ ZAFER ÖZNALBANT
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Havacılık ve Uzay Mühendisliği, Uçak Mühendisliği, Aeronautical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2024
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Eskişehir Osmangazi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Havacılık Bilimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 116

Özet

Uçak tasarım sürecinin en önemli fazı kavramsal tasarım aşamasıdır, çünkü bu fazda alınan kararlar uçağın genel geometrisini tanımlamaktadır. Karar aşamasında yapılan aerodinamik analizler sonucundaki statik aerodinamik katsayılar üzerinden performans gereksinimlerinin değerlendirilmesiyle uçağın geometrisi ortaya çıkmaktadır. Uçak geometrisi bu faz süresince iteratif ve sürekli olarak değiştiğinden optimum sonuca ulaşabilmek için hem zaman hem de maliyet etkin tasarım ve analiz araçları kullanmak elzemdir. Bu sebeple kavramsal tasarım sürecinde hızlı ve basit çözümler sunan Panel ve Girdap Kafes Yöntemleri düşük maliyetli yöntemler olup, son yıllarda uçak tasarım süreçlerinin başlangıç aşamalarında sıklıkla kullanılmaktadır. Panel ve Girdap Kafes Yöntemleri; potansiyel akış teorisini temel alarak sıkıştırılamaz, doğrusal, viskoz olmayan, irrotasyonel akım şartlarında cisimlerin yüzeyini küçük panellere ayırarak akışın etkilerini bu paneller üzerinde tanımlar. Bazı yazılımlar ile Panel ve Girdap Kafes Yöntemlerinin matematiksel modellerini kullanarak düşük ve orta hücum açılarında bir kanada ait statik aerodinamik katsayıları elde edilebilir. Bu tezde düşük Reynolds sayılı aerodinamik analizde düşük mertebeli aerodinamik analiz metotlarından Panel, Girdap Kafes ve yarı deneysel yöntemler kullanarak hava aracının aerodinamik modellenmesi için gereken katsayıların kestirilmesi ve kendi aralarında kıyaslanmasını hedeflemektedir. Çalışmanın ilk aşamasında yöntemlerin başarısı hakkında bilgi edinmek ve yöntemleri karşılaştırmak için rüzgâr tüneli deney sonuçları bulunan farklı açıklık oranlarına sahip dikdörtgen görünümlü NACA 4415 kanat geometrisi XFLR5, OpenVSP ve Dijital DATCOM yazılımlarında modellenerek aerodinamik analizler gerçekleştirilmiştir. İkinci aşamada Trainer 60 uçak geometrisi aynı yazılımlarla modellenerek aerodinamik analizler gerçekleştirilmiştir. Analiz sonuçlarında statik aerodinamik katsayılar kullanılarak yöntemler ve yazılımlar karşılaştırılmıştır.

Özet (Çeviri)

The conceptual design phase is the most crucial phase of the aircraft design process as it determines the aircraft's overall geometry through decisions made during this phase. The shape of the airplane is determined by performing aerodynamic analyses that evaluate the performance requirements using static aerodynamic coefficients during the decision stages. In order to reach the optimal result during this phase, it is important to utilize design and analysis tools that are both time-efficient and cost-effective as the aircraft geometry changes iteratively and continuously. The conceptual design process has seen the frequent use of panel and vortex lattice methods, which provide fast and simple solutions and are low-cost, in the early stages of aircraft design processes in recent years. Panel and Vortex Lattice Methods; based on potential flow theory, describe the effects of flow on surfaces by dividing the surface of objects into small panels under incompressible, linear, inviscid, and irrotational flow conditions. By employing software, it is possible to calculate the lift, drag, and moment coefficients of a wing at low and medium angle of attack using the mathematical models of Panel and Vortex Lattice Methods. In this thesis, it is aimed to estimate and compare the coefficients required for the aerodynamic modeling of an aircraft by using low-order aerodynamic analysis methods, such as Panel, Vortex Lattice and semi-empirical methods, in low Reynolds number aerodynamic analysis. In the initial phase of the study, the success of the methods was assessed and compared the methods, based on wind tunnel test results of NACA 4415 wing geometries with different aspect ratios, which were modeled and analyzed aerodynamically in XFLR5, OpenVSP, and Digital DATCOM software. In the second phase, the Trainer 60 aircraft was modeled and analyzed aerodynamically with the same software. The methods and software were compared by interpreting the results of the analyses based on static aerodynamic coefficients.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    863474

    Computation of aerodynamically generated sound for rod-airfoil wake interactions

    Airfoil-silinidir etkileşiminde aerodinamik olarak üretilen sesin hesaplanması

    ELİF YILDIRIM

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Havacılık ve Uzay Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. BAHA ZAFER

  2. Tez No

    735562

    Yarıklı bir E387 kanat profilinin aerodinamik karakteristiklerinin sayısal incelenmesi

    Numerical investigation of aerodynamic characteristics of a slotted E387 airfoil

    SEYFETTİN KALAY

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Makine MühendisliğiMunzur Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ERHAN FIRAT

  3. Tez No

    317928

    Düşük reynolds sayılı akışlarda kanat profili üzerinde türbülansa geçişin ve laminer ayrılma kabarcığının deneysel ve sayısal incelenmesi

    Experimental and numerical investigations of transition to turbulence and laminar separation bubble over aerofoil at low reynolds number flows

    İLYAS KARASU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2011

    Havacılık MühendisliğiErciyes Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. MUSTAFA SERDAR GENÇ

  4. Tez No

    329484

    Düşük Reynolds sayılı akışlarda kanat profili üzerindeki akışa ses dalgalarının etkisinin deneysel incelenmesi

    Experimental investigation of effect of acoustic forcing to flow over an aerofoil at low Reynolds number flows

    HALİL HAKAN AÇIKEL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2013

    EnerjiErciyes Üniversitesi

    Enerji Sistemleri Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MUSTAFA SERDAR GENÇ

  5. Tez No

    246153

    Kanat profilleri etrafındaki düşük reynolds sayılı akışın kontrolü ve aerodinamik performansın incelenmesi

    Control of low reynolds number flow over aerofoils and investigation of aerodynamic performance

    MUSTAFA SERDAR GENÇ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2009

    Makine MühendisliğiErciyes Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Bölümü

    PROF. DR. ÜNVER KAYNAK

Geri Dön