Numerical investigations of a premixed rotating detonation engine with aerospike nozzle
Aerospike nozullu ön karışımlı döner patlamalı motorun sayısal incelemesi
- Tez No: 1000367
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ EMRE KARA, PROF. DR. KÜRŞAD MELİH GÜLEREN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Uçak Mühendisliği, Aeronautical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Gaziantep Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, aerospike nozullu bir Döner Patlatma Motorunun (RDE) iki ve üç boyutlu sayısal simülasyonları analiz edilmiştir. Farklı aerospike nozul konturlarına sahip ve farklı ortam atmosferik basınçlarında RDE'lerin performansı ayrıntılı olarak incelenmiştir. RDE simülasyonlarının tutarlı bir başlatma metodolojisi kapsamlı bir şekilde oluşturulmuştur. Bununla birlikte, RDE nozul geometrisindeki taban yarıçapının varlığı nedeniyle devridaim bölgelerinin oluştuğu fark edilmiştir. RDE yanma odası içindeki ve egzoz bölümündeki türbülanslı girdap yapıları Q kriteri izo yüzeyleri ile görselleştirilmiştir. Ayrıca, RDE yanma odasındaki Dönen Patlama Dalgası (RDW) ile nozul rampası yüzeyindeki takip eden şok arasındaki ilişkiyi açıklamak için gecikme süresi adı verilen yeni bir kavram sunulmuştur. Son olarak, RDE nozul performansını karşılaştırmak için itme, özgül itki, itici verimlilik ve itme katsayısı gibi bazı performans ölçütleri belirlenmiştir. NPR-10 (Nozul-basınç oranı) ve NPR-25 nozullarının itki, özgül itki ve itki katsayısı değerlerine göre NPR-25, ortam basıncı değerlerinden bağımsız olarak NPR-10 nozulundan daha üstündür. Ancak itki verimi açısından NPR-10 lülesi NPR-25 lülesine göre daha verimlidir.
Özet (Çeviri)
Two and three dimensional numerical simulations of a Rotating Detonation Engine (RDE) with aerospike nozzle are analysed in this study. The performance of RDEs with different aerospike nozzle contours and at different ambient atmospheric pressures has been investigated in detail. A consistent initiation methodology of the RDE simulations is established in a comprehensive way. However, it is noticed that recirculation zones are formed due to existence of base radius in the RDE nozzle geometry. The turbulent vortex structures inside the RDE combustion chamber and in the exhaust section are visualised by means of Q criterion iso-surfaces. Furthermore, a new concept called delay time is presented to explain the relationship between the Rotating Detonation Wave (RDW) in the RDE combustion chamber and the trailing shock on the nozzle ramp surface. Finally, in order to compare the RDE nozzle performance, some performance metrics are determined such as thrust, specific impulse, propulsive efficiency and coefficient of thrust. According to the thrust, specific impulse and coefficient of thrust values the Nozzle-Pressure Ratio (NPR)-10 and the NPR-25 nozzles, the NPR-25 is superior to the NPR-10 nozzle regardless of the ambient pressure values. However, in terms of propulsive efficiency the NPR-10 nozzle is more efficient compared to the NPR-25 nozzle.
Benzer Tezler
- Investigating the effects of hydrogen enrichment in a partially premixed methane-air flame
Kısmi karışımlı metan-hava alevinde hidrojen zenginleştirmesinin etkilerinin incelenmesi
MEHMET KAĞAN ADIGÜZEL
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Havacılık ve Uzay Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞE GÜL GÜNGÖR
- Impact of hydrogen addition on combustion characteristics in a swirl-stabilized partially premixed combustor
Gırdaplayıcı içeren kısmi karışımlı yanma odasına hidrojen ilavesinin yanma karakteristiklerine etkisi
TUĞBA KARASU
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Havacılık ve Uzay Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYŞE GÜL GÜNGÖR
- Non-reacting flow characteristics of a novel bluff body and swirl-stabilized partially premixed combustor
Yeni geliştirilen kısmi karışımlı bir yakıcının soğuk akış karakteristikleri
YUNUS EMRE KARASU
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Havacılık ve Uzay Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYŞE GÜL GÜNGÖR
- Experimental and numerical studies on lean turbulent premixed flames
Fakir önkarışımlı türbülanslı alevlerin deneysel ve nümerik olarak incelenmesi
DİLAY GÜLERYÜZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET YOZGATLIGİL
PROF. DR. İSKENDER GÖKALP
- Numerical and experimental investigation of swirl-stabilized flames using natural gas-hydrogen-air mixtures
Doğal gaz-hidrojen-hava karışımları kullanan girdaplı alevlerin numerik ve deneysel olarak incelenmesi
EMRE BÖNCÜ
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET YOZGATLIGİL