Design and Simulation of Converging Diverging Supersonic Nozzle
Süpersonik yakınsak-ıraksak roket nozülünün tasarımı ve benzetimi
- Tez No: 945710
- Danışmanlar: DR. JASON STAFFORD
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Uçak Mühendisliği, Makine Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Aeronautical Engineering, Mechanical Engineering, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Tasarım optimizasyonu, Design optimization
- Yıl: 2020
- Dil: Türkçe
- Üniversite: The Unıversıty Of Bırmıngham
- Enstitü: Yurtdışı Enstitü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Son dönemde ticari yörünge altı ve yörünge uçuşlarına olan talep, süpersonik iticinin yaygınlığını artırmıştır. Bu itici türünün roket motorlarında önemli bir bileşeni, kaldırma ve uçuş sırasında gereken itişi sağlamak için yanma gazlarını süpersonik hızlara hızlandıran yakınsak-ıraksak nozüldür. Bu nozülün şekli akış koşullarını etkiler ve en düşük ağırlığa sahip bir nozül gövdesinde maksimum itkiyi sağlamak için uygun şekilde tasarlanmalıdır. Bu tezde, yakınsak-ıraksak nozüllerdeki akışlar ele alınmıştır. Bir boyutlu izentropik akış, özel bir programlama kütüphanesi geliştirilerek analiz edilmiştir. İki boyutlu analiz için karakteristikler yöntemi, süpersonik bir nozülün ayrılan bölümü için şoklu olmayan, minimum uzunluklu duvar konturunu elde etmek için kullanılmıştır. Bu optimal duvar konturu, OpenFOAM sonlu hacim kodunda ve sıkıştırılabilir akış çözücüsünde simüle edilmiştir. Karakteristikler yöntemi ile OpenFOAM simülasyonları arasında Mach sayısı ve nozülün ıraksak bölümünün sıcaklık dağılımı açısından iyi bir uyum gösteren karşılaştırmalı analiz sunulmuştur. Önerilen yaklaşımlar, açık kaynaklı araçlar kullanılarak geliştirilmiş ve uygulanmış olup, süpersonik koşullar altında optimal nozül tasarımını ve iç akış davranışını tahmin etmek için güvenilir bir çözüm sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
The recent demand for commercial sub-orbital and orbital flight has increased the prevalence of supersonic propulsion. A key component of this in rocket engines is the converging-diverging nozzle which accelerates combustion gases to supersonic speeds to deliver the thrust required during lift-off and flight. The shape of this nozzle influences the flow conditions and must be properly designed to provide the maximum thrust in a nozzle body with the lowest weight. In this thesis, flow in converging-diverging nozzles has been taken into account. One dimensional isentropic flow is analyzed by developing a custom programming library. For two dimensional analysis, the method of characteristics is utilized to obtain shock-free, minimum length wall contour for the diverging section of a supersonic nozzle. This optimal wall contour has been simulated in OpenFOAM finite volume code and a compressible flow solver. Comparative analysis is showed good agreement between method of characteristics and OpenFOAM simulations considering Mach number and temperature distributions of the diverging part. Proposed approaches, developed and implemented using open-source tools, provide a trustworthy solution for predicting the optimal nozzle design and internal flow behaviour under supersonic conditions.
Benzer Tezler
- Propulsion-airframe integration for low-boom supersonic aircraft
Düşük gürültülü sesüstü hava araçlarında itki-gövde entegrasyonu
RUMED İMRAK
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Savunma ve Savunma Teknolojileriİstanbul Teknik ÜniversitesiSavunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MELİKE NİKBAY
- İzmir'de bazı yolların kapatılarak yaya bölgeleri oluşturma da kent peyzajını geliştirme açısından yeniden planlanması üzerinde araştırmalar
Başlık çevirisi yok
BAHAR TÜRKYILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Şehircilik ve Bölge PlanlamaEge ÜniversitesiŞehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı
- Ağızlık açma mekanizmalarının tasarımı
Başlık çevirisi yok
RECEP EREN
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiUludağ ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HALİL R. ALPAY
- Sonbahar sera yetiştiriciliğine uygun hıyar çeşit seçimi
Selecting a cucumber variety suitable for glasshouse production in Autumn
MESUT OKTAY
- İki katlı pamuk ipliklerinden dokunan kumaşlarda örgüye bağlı olarak maksimum atkı sıklığının değişimi üzerinde bir araştırma
Başlık çevirisi yok
MELTEM ASLI NARTER
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiEge ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜNGÖR BAŞER