KH47-M2 kınzhal hipersonik füzesi burun açısı değişiminin akış karakteristiğine ve yüzey sıcaklıklarına etkisinin hesaplamalı akışkanlar dinamiği yöntemiyle incelenmesi
Investigation of the effect of KH47-M2 kinzhal hypersonic missile nose angle change on flow characteristics and surface temperatures by computational fluid dynamics method
- Tez No: 958433
- Danışmanlar: DOÇ. DR. FATİH AKTAŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 145
Özet
Günümüzde havacılık ve uzay bilimleri alanında çok hızlı ilerlemeler yaşanmaktadır. Yaşanan bu gelişmelerden birisi de savunma sanayi alanında gerçekleşmektedir. Gelişmiş ülkeler başta olmak üzere hipersonik hızlarda görev yapan unsurların geliştirilmesi hızla devam etmektedir. Bu bağlamda KH47-M2 Kinzhal hipersonik füzesi günümüzün bu alanda atılmış önemli adımlarından birisidir. Bu tez çalışmasında KH47-M2 hipersonik füzesi ve bu füzeden türetilmiş iki yeni burun açısına sahip üç katı model üzerinde 6, 8 ve 10 Mach hızları için Hesaplamalı akışkanlar mekaniği yöntemleri kullanılarak burun açısı değişiminin akış karakteristiğine ve yüzey sıcaklıklarına olan etkileri incelenmiştir. Tez çalışmasında hesaplamalı akışkanlar mekaniği çözücüsü olarak FloEFD® yazılımı kullanılmıştır. Ülkemiz akademik çalışmalarında nadiren kullanılan bir program olarak FloEFD®, hipersonik akışların modellenmesi kapsamında bu tezde kullanılarak ülkemiz bilgi birikimine katkı sağlanmıştır. Çalışma kapsamında FloEFD® çözücüsü hakkında detaylı bir bilgi verilmiş ve modellemeler yapılarak çözümler elde edilmiştir. 38,39○, 25,76○ ve 17,03○ burun açılarında 6 Mach hızında sırasıyla 36,85○- 31,66○ ve 23,74○ eğik şok dalga açıları; 8 Mach hızı için sırasıyla 34,21○- 29,93○ ve 23,25○ eğik şok dalgası açıları ve 10 Mach hızı için ise sırasıyla 34,58○- 28,91○ ve 23,25○ eğik şok dalgası açıları elde edilmiştir. Elde edilen sonuçlar bakımından hipersonik akış rejimlerinde burun geometrisinin etkileri incelenmiştir. FloEFD® yazılımının hipersonik akış rejimlerinin modellenmesinde başarılı sonuçlar elde ettiği gözler önüne serilmiştir.
Özet (Çeviri)
Today, there are very rapid advances in the field of aviation and space sciences. One of these developments is taking place in the field of defense industry. The development of elements operating at hypersonic speeds continues rapidly, especially in developed countries. In this context, the KH47-M2 Kinzhal hypersonic missile is one of the important steps taken in this field today. In this thesis study, the effects of the nose angle change on the flow characteristics and surface temperatures were investigated on the KH47-M2 hypersonic missile and three solid models with two new nose angles derived from this missile, using Computational Fluid Dynamics methods for speeds of 6, 8 and 10 Mach. FloEFD® software was used as the computational fluid mechanics solver in the thesis study. As a program rarely used in academic studies in our country, FloEFD® was used in this thesis within the scope of modeling hypersonic flows, and thus, our country's knowledge accumulation was contributed. Within the scope of the study, detailed information about the FloEFD® solver was given and solutions were obtained by modeling. Oblique shock wave angles of 36.85○- 31.66○ and 23.74○ were obtained for the nose angles of 38.39○, 25.76○ and 17.03○ at Mach speed 6, respectively; oblique shock wave angles of 34.21○- 29.93○ and 23.25○ for Mach speed 8, respectively; and oblique shock wave angles of 34.58○- 28.91○ and 23.25○ for Mach speed 10, respectively. The effects of the nose geometry on hypersonic flow regimes were investigated in terms of the obtained results. It was demonstrated that FloEFD® software achieved successful results in modeling hypersonic flow regimes.