İHA'larda kullanılan winglet geometrisinin ve cant açısının kanat aerodinamiği üzerindeki etkilerinin had analizi
CFD analysis of the effects of winglet geometry and cant angle used in UAVs on wing aerodynamics
- Tez No: 993881
- Danışmanlar: PROF. DR. NAFİZ KAHRAMAN, DR. ÖĞR. ÜYESİ TALİP AKBIYIK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Uçak Mühendisliği, Aeronautical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Erciyes Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Uçak Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Kanat ucu girdapları, kanat aerodinamiğinde indüklenmiş sürüklemenin temel kaynaklarından biri olup taşıma–sürükleme oranını doğrudan etkilemektedir. Bu girdapların zayıflatılması amacıyla kullanılan kanat ucu kıvrımları (wingletler), aerodinamik verimliliğin artırılması açısından önemli bir tasarım unsurudur. Bu tez çalışmasında, winglet cant açısının aerodinamik performans üzerindeki etkisi HAD yöntemiyle incelenmiştir. Kanat profili olarak tüm yapılarda SD7037 profili kullanılmıştır, baz kanat 0,25 m veter uzunluğuna ve 1 m kanat açıklığına sahiptir. Wingletli konfigürasyonlar, baz kanat geometrisi korunarak kanat ucuna eklenmiş ve tüm tasarımlarda winglet yüksekliği 100 mm olacak şekilde sabit tutulmuştur. Wingletlerde 0,5 sivrilme oranı kullanılmış ve farklı cant açıları için hem etkin kanat açıklığının arttığı hem de toplam açıklığın sabit tutulduğu konfigürasyonlar incelenmiştir. Toplam dokuz farklı konfigürasyon analiz edilmiştir. Sayısal analizler ANSYS Fluent yazılımı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Tüm analizler 25 m/s serbest akım hızında ve 7° hücum açısında yürütülmüş olup, buna karşılık gelen Reynolds sayısı 4,17×10⁵'tir. Elde edilen sonuçlar, winglet kullanımının tüm varyasyonlarda baz kanada kıyasla aerodinamik verimliliği artırdığını göstermiştir. Baz kanat için L/D = 19,93 olarak hesaplanırken, etkin kanat açıklığının arttığı 15° cant açılı wingletli konfigürasyonda en yüksek değer olan L/D = 25,60 elde edilmiştir. Wingletli tüm konfigürasyonlar arasında en düşük L/D değeri 1 m kanat açıklıklı 60° cant açılı yapı için L/D = 21,69 olarak bulunmuştur. Bu sonuçlar, wingletlerin kanat açıklığı artırılmadan dahi aerodinamik verimliliği iyileştirebildiğini göstermektedir.
Özet (Çeviri)
Wingtip vortices are one of the primary sources of induced drag in wing aerodynamics and directly affect the lift-to-drag ratio. Winglets, which are used to weaken these vortices, constitute an important design element for improving aerodynamic efficiency. In this thesis, the effect of winglet cant angle on aerodynamic performance is investigated using three-dimensional computational fluid dynamics. The SD7037 airfoil is selected as the baseline wing geometry, with a chord length of 0.25 m and a wingspan of 1 m. Winglet configurations are generated by attaching winglets to the baseline wing while preserving the original geometry, and the winglet height is kept constant at 100 mm for all designs. A taper ratio of 0.5 is employed for the winglets, and configurations with different cant angles are examined for both increased effective wingspan and constant total wingspan cases. In this context, a total of nine different configurations are analyzed. Numerical analyses are performed using ANSYS Fluent. All simulations are conducted at a free-stream velocity of 25 m/s and an angle of attack of 7°, corresponding to a Reynolds number of 4.17×10⁵. The results indicate that the use of winglets improves aerodynamic efficiency in all configurations compared to the reference wing. While the lift-to-drag ratio of the reference wing was calculated as L/D = 19.93, the highest value, L/D = 25.60, was obtained for the winglet configuration with a cant angle of 15°, where the effective wingspan was increased. Among all winglet-equipped configurations, the lowest L/D value was found for the 60° cant angle configuration with a total wingspan of 1 m, yielding L/D = 21.69. These results demonstrate that winglets can enhance aerodynamic efficiency even when the wingspan is not increased.
Benzer Tezler
- Güneş enerjisiyle desteklenen insansız hava aracı tasarım ve üretimi
Solar powered UAV design and production
FATİH BAYKAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
İstanbul Teknik ÜniversitesiSavunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...
- İha'larda kullanılan bataryaların termal ve yapısal analizi
Thermal and structural analysis of batteries used in uavs
MÜSLÜME MUTLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
Fırat ÜniversitesiHavacılık Bilimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...
- İHA'larda itki için kullanılan mikro turbojet motorların hava kompresörünün termodinamik analizi
Thermodynamic analysis of the air compressor of micro turbojet engine used for propulsion in UAVs
ALI ISMAYILLI
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Necmettin Erbakan ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...
- Yangın söndürmede kullanılan aerosol yangın söndürme jeneratörlerinin iha' larda uygulanabilirliğinin araştırılması
Nvestigation of applicability of aerosol fire extinguishing generators used in fire extinguishing in uavs
MEHMET FURKAN ÖZKAN
- İnsansız hava araçlarında kullanılan batarya teknolojileri ve karşılaştırılmaları
Battery technologies used in unmanned aerial vehicles and their comparisons
EDA SEVİM SERT
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Milli Savunma ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...