Helikopter aerodinamiği ve rotor etrafındaki akımın sayısal incelenmesi
Aerodynamics of helicopter and numerical analyses of flow around helicopter
- Tez No: 142882
- Danışmanlar: PROF. DR. ALİM RÜSTEM ASLAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Havacılık ve Uzay Mühendisliği, Aeronautical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2003
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
HELİKOPTER AERODİNAMİĞİ VE ROTOR ETRAFINDAKİ AKIMIN SAYISAL İNCELENMESİ ÖZET Bu çalışmada, mevcut bir ticari CFD yazılı ile helikopter rotoru etrafında hover halindeki akım alanı incelenmiştir. Bilgisayar programı sonlu hacimler şemasını kullanmakta olup zamanda ikinci mertebe ve uzayda 3. mertebe hassaslıkta çözüm yapabilmektedir. Georgia Institute of Technology ile yapılan işbirliği çerçevesinde elde edilen bir rotor grid üretme programı ile H-H-O tipi rotor sayısal ağları üretilmiş ve hesaplamalarda kullanılmıştır. Analizler hem Euler hem de Navier-Stokes opsiyonları ile yapılmıştır. Çözüm alanını sınırlamak üzere uzak alan sınır şartları helikopter için bir boyutlu momentum teorisi yardımı ile elde edilmiş yaklaşık değerler olarak alınmıştır. Böyle bir çalışmanın bu paket program ile en azından ülkemizde ilk defa yapılıyor olması ve sınır şartlannın programa kullanıcı tanımlı fonksiyonlar (UDF) ile veriliyor olması nedeni ile sonuçları sınamak üzere deneysel verisi bulunan ve literatürde de sıkça kullanılan Caradonna-Tung'ın rotoru seçilmiştir. Bu rotor dikdörtgen kesitli burulmasız iki kanattan oluşmuştur. Kanat kesiti sabit NACA0012 profilinden oluşturulmuş olup kanat açıklık oranı 6'dır. Çözümler 8 derece hücum açısında üç farklı uç Mach sayısı için elde edilmiştir. Uç Mach sayıları 0.44, 0.612 ve 0.877'dir. Türbülans etkileri Spalart-Allmaras ve standart k-e modelleri ile incelenmiştir. Hesaplamalar 0.44 ve 0.612 kanat ucu Mach sayılarında sürtünmesiz ve viskoz- türbülanslı olarak ayrı ayrı iki çözüm halinde, 0.88 kanat ucu Mach sayısında ise yalnızca viskoz-türbülanslı olarak incelenmiştir. Elde edilen yüzey basınç değerleri kanat yüzeyi boyunca farklı radyal istasyonlarda deneysel verilerle karşılaştırmıştır. Ayrıca Mach sayısı dağılımı ve periyodik düzlem girdap yapıları da sunulmuştur. iv
Özet (Çeviri)
AERODYNAMICS OF HELICOPTER AND NUMERICAL ANALYSES OF FLOW AROUND HELICOPTER ROTOR SUMMARY In the present study, the flow field about a helicopter rotor in hover is analysed using a commercially available CFD software. This code uses the finite volume method with a second order accurate scheme in time and a thrid order one in space. The numerical grids required for the computations are generated using the FORTRAN software written by the Aerospace Eng. Department of Georgia Institute of Technology, USA. The grids are of H-H-0 type. The computations are obtained using both the Euler and the Navier-Stokes (NS) formulations. In order to limit the computational domain, in order to save both memory and CPU time, far field boundary conditions obtained from the 1-D momentum analyses for a helicopter in hover are used. Since such a study using a commercial CFD code is being first time performed, and the boundary conditions are externally introduced with user defined functions the calculations needed to be validated. Therefore the Caradonna-Tung rotor is chosen as the test geometry. Many researchers in the literature used this geometry and its experimantal values to validate their codes and predictions. The rotor is formed of NACA0012 airfoil sections with a rectangular planform and an aspect ratio of 6. The computations are obtained for an angle of attack of 8 degrees for three different blade tip Mach numbers: 0.44, 0.612 and 0.877. The effect of turbulence is included using the Spalart-Allmaras and standard k-s turbulence models. The tip Mach 0.44 and 0.612 cases are computed both with Euler and NS options. The tip Mach 0.88 case is only computed with the NS option. The computed surface pressure values are compared with the data of Caradonna and Tung at different blade radial sections. Moreover, the Mach number distributions and periodic plane vortex structures are also presented.
Benzer Tezler
- Helikopter etrafındaki akışın sonlu hacimler yöntemiyle analizi
Analysis of the flow around helicopter with finite volumes method
GÜLCAN UÇAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2005
Havacılık ve Uzay Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FIRAT OĞUZ EDİS
- Effect of rotor blade tip shape on helicopter main-rotor performance
Başlık çevirisi yok
BEDRİ YAĞIZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2005
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİM RÜSTEM ASLAN
- Rotor uç girdabı üzerine bir PIV çalışması
A PIV study on the rotor tip vortex
MURAT SARITAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2004
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. OKŞAN ÇETİNER YILDIRIM
- Evaluation and comparison of helicopter simulation models with different fidelities
Gerçekçiliği değişken helikopter modellerinin değerlendirilmesi ve karşılaştırılması
DENİZ YILMAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2008
Havacılık ve Uzay MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. İLKAY YAVRUCUK
- Response calculation of rotor blade with finite difference method
Rotor pali cevabının belirgin sonlu farklar yöntemi ile hesaplanması
E.ALPER BURAK KÜÇÜKKARAMIKLI
Yüksek Lisans
İngilizce
1998
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. Y. KEMAL YILLIKÇI