Analysıs of aırfoıl type structures subjected to flow-ınduced vıbratıons
Akiş kaynakli titreşimlere maruz kalan kanat profili tipi yapilarin analizi
- Tez No: 935550
- Danışmanlar: PROF. DR. ZEKİ KIRAL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Teorisi ve Dinamiği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Makine Dinamiği, Titreşimi ve Akustiği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 80
Özet
Bu çalışmada, dış akışa maruz kalan kanat tipi yapıların aerodinamik performansları ve akış kaynaklı titreşim özellikleri çalışılmıştır. Çalışmada kanat tipi yapı olarak NACA0021 kanat modeli kullanılmıştır. Sırasıyla 0°, 5°, 10°, 15°, 20°, 25°, 30°, 40°, 50°, 60° hücum açılarının aerodinamik performansları incelenmiştir. Reynolds sayısı 106 altında üç farklı kanat profili, temel tasarım ve bu tasarımın orta ve çeyrek kısmına küçük kanatçıklara sahip profiller analiz edilmiştir. Kanatların aerodinamik performansını değerlendirmek için belirtilen hücum açılarının her biri altında kaldırma ve sürüklenme katsayıları hesaplanmıştır. Kanatların aerodinamik performansının doğruluğunu sağlamak için iki farklı ağ yapısında çözümler alınmıştır. Kanat tipi yapının aerodinamik davranışını incelemek için katı – hava etkileşimi çözücüsünü kullanan simulasyon kullanılmıştır. Kanat yapısının aerodinamik performansını değerlendirmek amacıyla farklı hücum açılarında üç farklı kanat modeli için hesaplamalar kaldırma ve sürünme katsayıları için uygulanmıştır. Ayrıca kanat modelinin aerodinamik performansları ölçülürken iki farklı ağ yapısı eleman ölçüsü kullanılmıştır. Sonuçlar, temel tasarım kanat profilinin 15°'lik bir hücum açısında havanın tutunması meydana geldiğini, diğer tasarımların ise 20°'lik bir hücum açısında havanın tutunması meydana geldiğini göstermiştir. Kanatlar üzerindeki küçük kanatçıklar hava akışının ayrılmasını azaltarak havanın tutunmasını sağlamış ve havanın daha yüksek açılarda ayrılmasını sağlamıştır. Kanatçıkların yapısal tepkisini elde etmek için, ANSYS FLUENT içerisinde bulunan akışkan – katı cisim etkileşimini çözen yöntem kullanılmıştır. Simülasyonlardan elde edilen kanatlarının ucunun yer değiştirmeleri gösterilmiş ve küçük kanatçıkların etkinliği incelenmiştir.
Özet (Çeviri)
This study investigates the aerodynamic performance and flow-induced vibration characteristics of airfoil type structures by focusing on the NACA0021 airfoil profile. Respectively, the following angles were analyzed: 0°, 5°, 10°, 15°, 20°, 25°, 30°, 40°, 50°, 60° to asses aerodynamic and structural behavior of the airfoil. Three different airfoils, which are a baseline airfoil, an airfoil with a mid-chord micro spoiler, and an airfoil with quarter-chord micro spoiler were analyzed under Reynolds number of 106. Two-way FSI simulations were employed to capture the coupled aeroelastic behavior of the airfoil. Lift and drag coefficients also were calculated for each airfoil under each of those specified angles of attack to assess the aerodynamic performance of the airfoils. A mesh independence analysis was employed to ensure the accuracy of the airfoils' aerodynamic performance. The results show that the baseline airfoil experiences stall at an angle of attack of around 15°, while airfoils with micro spoilers reach the stall at an angle of attack of around 20°. Featuring a micro spoiler on airfoils enhance aerodynamic performance by delaying stall through a reduction of flow separation. To obtain the structural response of airfoils, two-way FSI simulations were performed using the intrinsic FSI solver available in ANSYS FLUENT. This solver allows for the coupling of the fluid and structural domains. Airfoils' tip displacement measurements from the simulations were demonstrated, and the effectiveness of micro spoilers was explored.
Benzer Tezler
- Computation of aerodynamically generated sound for rod-airfoil wake interactions
Airfoil-silinidir etkileşiminde aerodinamik olarak üretilen sesin hesaplanması
ELİF YILDIRIM
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Havacılık ve Uzay Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BAHA ZAFER
- Kanat yapısal deformasyonunun rüzgar türbini rotor performansı üzerine etkisi
Influence of blade structural deformation on wind turbine rotor performance
AKGÜN KALKAN
Doktora
Türkçe
2017
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZAHİT MECİTOĞLU
- Stress analysis of the horizontal axis wind turbine rotor blades by using finite element method
Yatay eksenli rüzgar türbini rotor palalarının sonlu elemanlar yöntemi ile gerilme analizi
ERCÜMENT ALYANAK
Yüksek Lisans
İngilizce
1998
Makine MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SAMİ AKSOY
- Hafif siklet bir uçağın yer yüklerine göre boyutlandırılması
Dimensioning of a light airplane depending on ground loads
İLHAN EKMEN
- Hafif siklet bir uçağın kaplama perçin ve rib hesabı
The Calculations of skin rivets and rib design of light airplane
MEHMET SAİT SAFFET BAYSAL