İnsansız hava aracı (İHA) pervanelerin aerodinamik olarak performansının çok doğruluklu yöntem ile modellenmesi
Aerodynamic performance modeling of unmanned aerial vehicle (UAV) propellers using a multifidelity method
- Tez No: 920169
- Danışmanlar: PROF. DR. MESUT DÜZGÜN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Havacılık ve Uzay Mühendisliği, Otomotiv Mühendisliği, Aeronautical Engineering, Automotive Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Otomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 179
Özet
Bu çalışma, İnsansız Hava Araçları (İHA) için kullanılan pervanelerin aerodinamik performansının belirlenmesinde yapay sinir ağları (YSA) temelli bir yöntemi ele almaktadır. Çalışmanın odak noktası, yapay sinir ağları (YSA) kullanarak simülasyon test verileri ile rüzgar tüneli test verilerinin entegrasyonu ve karşılaştırılmasıdır. İlk olarak, Python programlama dili kullanılarak, İHA pervaneleri için simülasyon test verileri belirli bir formata dönüştürülmüş ve bu veriler üzerinde yapay sinir ağları kullanılarak modellemeler yapılmıştır. Bu modeller yardımıyla rüzgar tüneli test verilerine karşılık gelen simülasyon sonuçları çıkarılmıştır. Ardından, gerçek verileri simüle etmek amacıyla rüzgar tüneli testlerinden elde edilen verilerle simülasyon için yapılan yapay sinir ağlarıyla oluşturulan model sonuçları karşılaştırılmıştır. Daha sonra rüzgar tüneli karşılığı olan simülasyon verileri ile rüzgar tüneli test verileri birlikte tekrar yapay sinir ağları (YSA) kullanılarak modellenmiştir. Model performanslarına bakıldığında rüzgar tüneli modelleri ortalama olarak %99,81 oranda rüzgar tüneli verilerini doğru şekilde tahmin edebilmektedir. Elde edilen yapay sinir ağları (YSA) modelleri ile rüzgar tüneli testine gitmeden, farklı pervane tiplerinin aerodinamik performansı hakkında önemli bilgiler elde edilmiştir. Bununla birlikte, ISA (Uluslararası Standart Atmosfer) koşullarına göre ISA formüllerinin eklenmesiyle, pervane verilerinin irtifaya göre değişen performansı da çıkarılmıştır. Bu sayede, farklı irtifa koşullarında pervanelerin itki ve güç gereksinimleri belirlenmiştir. Sonuç olarak, bu çalışma İHA pervanelerinin aerodinamik performansının daha hassas bir şekilde analiz edilmesine ve tasarımının optimize edilmesine olanak sağlamaktadır. Bu yaklaşım İHA pervanelerinin aerodinamik performansının çok doğruluklu bir şekilde modellemesini sağlamış ve rüzgar tüneli test verisi olmayan pervanelerin performansını belirlemek için önemli bir adım atmıştır. Elde edilen veriler, İHA'ların tasarımı ve performansını optimize etmek için değerli bir kaynak oluşturmaktadır.
Özet (Çeviri)
This study focuses on a method based on artificial neural networks (ANN) for determining the aerodynamic performance of propellers used in Unmanned Aerial Vehicles (UAVs). The core of the study is the integration and comparison of simulation test data with wind tunnel test data using artificial neural networks (ANN). First, simulation test data for UAV propellers were converted into a specific format using the Python programming language, and modeling was conducted using artificial neural networks. With the help of these models, simulation results corresponding to the wind tunnel test data were derived. Then, to simulate real-world data, the results from the models created with artificial neural networks were compared with data obtained from wind tunnel tests. Following that, the simulated data corresponding to the wind tunnel tests were combined with the wind tunnel test data and modeled again using artificial neural networks (ANN). The performance of the models showed that wind tunnel models could predict wind tunnel data with an accuracy of 99.81%. With the ANN models developed, it became possible to obtain significant insights into the aerodynamic performance of different propeller types without conducting wind tunnel tests. Additionally, by incorporating ISA (International Standard Atmosphere) formulas, the performance of propellers under varying altitude conditions was determined, reflecting changes in thrust and power requirements. As a result, this study allows for more precise analysis of the aerodynamic performance of UAV propellers and optimization of their design. This approach provides highly accurate modeling of the aerodynamic performance of UAV propellers and marks a significant step in determining the performance of propellers without wind tunnel test data. The data obtained offer valuable insights for optimizing the design and performance of UAVs.
Benzer Tezler
- Aerodynamic performance enhancement of a 27-inch APC propeller through geometric modifications
Geometrik değişiklikler yoluyla 27 inçlik bir APC pervanenin aerodinamik performansının artırılması
MEHMET EMİN ARSLAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SERTAÇ ÇADIRCI
- Ballistically launchable shape shifting 3D printed multi-rotor unmanned aerial vehicle design and foldable arms analysis
Balistik olarak fırlatılabilir şekil değiştiren 3B baskılı çok rotorlu insansız hava aracı tasarımı ve katlanabilir kolların analizi
MEHMET ZEKİ PAŞAOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Havacılık ve Uzay Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiSavunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ KAAN YILDIZ
- Fuzzy logic based position control system design for nano quadcopter
Nano quadkopter için bulanık mantık tabanlı pozisyon kontrol sistemi tasarımı
FETHİ CANDAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TUFAN KUMBASAR
- Sürü halinde hareket eden döner kanatlı insansız hava araçlarının hesaplamalı akışkanlar dinamiği ile analizi
Computational fluid dynamics analysis of rotary-wing unmanned aerial vehicles moving as a swarm
BERKAY ÇETİN
Doktora
Türkçe
2025
Havacılık ve Uzay MühendisliğiMarmara ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AHMET TALAT İNAN
- Turaç insansız hava aracının aerodinamik tasarım, modelleme ve analizi
The aerodynamic desing, modelling and analysis of turac unmanned air vehicle
ASLIHAN VURUŞKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MAHMUT ADİL YÜKSELEN