Development of a two dimensional computational tool for stagnation point heat transfer in high speed flows
Yüksek hızlı akışlarda durma noktası ısı transferi için iki boyutlu bir hesaplama aracının geliştirilmesi
- Tez No: 1005477
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ SITKI USLU, DR. BUĞRA ŞİMŞEK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Havacılık ve Uzay Mühendisliği, Makine Mühendisliği, Aeronautical Engineering, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Ted Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Programlar Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tezin amacı, yüksek hızlarda hareket eden hava araçlarında durma noktası ısı akısının ve katı içindeki sıcaklık dağılımının tahmin edilmesi için bir ve iki boyutlu bir hesaplama aracı geliştirilmesidir. Geliştirilen hesaplama aracı COSP (Computation of Stagnation Point), hem mükemmel gaz hem de ısıl olarak mükemmel kalorik olarak kusurlu gaz koşullarında hesaplama yapabilmekte olup, ısı transferi denklemleri açık sonlu farklar yöntemi kullanılarak ayrıklaştırılmıştır. Sıcaklığa bağlı viskozite hesaplamalarında Sutherland denkleminden yararlanılmıştır. Durma noktası ısı akısının tahmininde Fay ve Riddell yaklaşımı, yüzeyin diğer bölgelerindeki ısı akısının belirlenmesinde ise LEES ve KEMP-Modified yaklaşımları kullanılmaktadır. Doğrulama çalışmaları kapsamında, X-15 uçağının A ve C uçuşuna ait kanat hücum kenarı sıcaklık sonuçları kullanılmıştır. Literatürde VSB-30 sonda roketinin kanat hücum kenarı durma noktası sıcaklığı için elde edilen hesaplama sonuçları COSP sonuçlarıyla karşılaştırılmıştır. CFD simülasyonlarıyla doğrulama çalışmaları için jenerik bir yörünge kullanılarak 6 mm ve 40 mm burun yarıçapına sahip belli bir kalınlıktaki iki boyutlu silindir ve küre geometriler için CFD++ yazılımı kullanılarak konjuge ısı transferi analizleri gerçekleştirilmiştir. Sonuç olarak, süpersonik ve hipersonik hava araçlarının en çok aerodinamik ısınmaya maruz kalan kanat hücum kenarı ve burun durma noktası üzerine etkiyecek ısıl yükün kısa sürede hesaplanabileceği ve ısıl tasarım süreçlerini hızlandıracağı görülmüştür.
Özet (Çeviri)
The objective of this thesis is to develop one and two-dimensional computational tools to predict stagnation point heat flux and the internal temperature distribution within the solid structure of aerospace vehicles operating at high speeds. The developed tool, COSP (Computation of Stagnation Point) is capable of performing calculation for perfect and thermally perfect, calorically imperfect gas conditions. The governing heat transfer equations are discretized using an explicit finite difference scheme, and the temperature dependence of viscosity is modeled in accordance with Sutherland's law. Fay and Riddell approach is employed for the prediction of stagnation point heat flux, whereas the Lees and Kemp-Modified approaches are used to determine the heat flux over other surface regions. For validation, wing leading edge temperature data from flights A and C of the X-15 aircraft are utilized. COSP results were also compared with the wing stagnation point temperature calculations of the VSB-30 sounding rocket. In order o validate with CFD simulations, conjugate heat transfer analyses were conducted using CFD++ software on two-dimensional cylinder and sphere geometries with specific thicknesses and nose radius of 6 mm and 40 mm, using a generic trajectory. Consequently, it has been shown that the thermal loads imposed on the wing leading edge and nose stagnation point, which are the regions most severely exposed to aerodynamic heating in high speed vehicles, can be efficiently estimated, thereby enabling the thermal design process to be carried out in a faster and more reliable manner.
Benzer Tezler
- Antakya tarihi ticaret merkezi mekansal yapı değişim ve gelişim sürecinin kent ticaret merkezi planlamasına etkinliği
The Effectiveness of spatial structural chance and development period of the historical trade center of Antakya in the urban trade planning
NEVİN TURGUT
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Şehircilik ve Bölge PlanlamaGazi ÜniversitesiŞehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. NURCAN UYDAŞ
- Ovulasyon indüksiyonu tedavisinde folliküler gelişimin ultrasonografik takibi
Başlık çevirisi yok
MERİH BAYRAM
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
1987
Kadın Hastalıkları ve DoğumGazi ÜniversitesiKadın Hastalıkları ve Doğum Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MÜLAZIM YILDIRIM
- Sivas-Kangal yöresinde kırsal gelişme ve pazara açılma sürecindeki farklılaşmalar (bir örnek olay incelemesi)
Başlık çevirisi yok
FAHRİ ERCEM
Yüksek Lisans
Türkçe
1984
SosyolojiCumhuriyet ÜniversitesiSosyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. A. VAHAP SAĞ
- Makro besin elementlerinin (NPK) İzmir'de Mayıs ayında açığa dikilen 4-6 cm çevre büyüklüğündeki Gladiolus cinsine ait“hunting song”ve“Novalüx”kültür çeşitlerinin yumrularının gelişmeleri üzerine etkileri
Başlık çevirisi yok
TAHA ALİ AMEN
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
ZiraatEge ÜniversitesiPeyzaj Mimarlığı Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ADNAN HATİPOĞLU