UPGRADE AND CHARACTERIZATION OF THE TUBITAK-SAGE EXPANSION TUBE
TÜBİTAK-SAGE GENİŞLEME TÜPÜNÜN YÜKSELTİLMESİ VE KARAKTERİZASYONU
- Tez No: 595127
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSTAFA PERÇİN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Havacılık ve Uzay Mühendisliği, Aeronautical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Havacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Havacılık ve Uzay Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Genişleme tüpleri sıcaklık basınç ve Mach sayısının birbirinden bağımsız olarak ayarlanabildiği eşsiz deney düzenekleridir. Bu düzenekler açık rüzgar tünelleri ile karşılaştırıldığında hipersonik hızlarda daha ucuz operasyon maliyeti sunarlar ancak test süreleri daha düşüktür. 150 mm çapa sahip TÜBİTAK-SAGE Genişleme Tüpü (ŞAHİ-1) 2013 yılında üretilmiştir. ŞAHİ-1 3 ila 11 arası Mach sayılarında uçuş koşullarını simüle etmek üzere tasarlanmıştır. ŞAHİ-1'in güncellenmesi ve test Mach sayısı bakımından karakterizasyonu gerekmekteydi ve bu çalışmada bu güncelleme ve karakterizasyon süreci anlatılmaktadır. Diğer ölçüm yöntemlerinin erişilebilir olmaması sebebi ile Schlieren fotoğraflama tekniği, yarı-analitik yaklaşım ve de hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD) metodları bu düzeneğin Mach sayısı bakımından karakterizasyonu için kullanılmıştır. Bunun için 2 farklı kama ile 6 farklı koşulda toplamda 8 test gerçekleştirilmiştir. İstenilen test koşulları için gerekli olan doldurma basınçlarının tahmini için bir analitik hesap yöntemi kullanılmıştır. Dinamik basınç sensörü temelli yarı-analitik yöntem kullanılarak bulunan test odası statik sıcaklığı yardımı ile Schlieren resimlerinden hesaplanılan test odası Mach sayıları asıl değerler olarak düşünüldüğünde, istenilen Mach sayısı ve de test koşulları arasındaki hatanın ortalaması %41 olarak bulunmuştur. Bu hatanın bir kısmı genişleme kısmındaki yetersiz vakumlamadan kaynaklanan safsızlığa bağlanmıştır ve bunun uygun deney koşulları için iyileştirilmesi gerekmektedir. HAD analizlerinin %10 hata payı içerisinde test odası Mach sayısı değerlerini hızlı bir şekilde tahmininde kullanılabilineceğine karar verilmiştir. Bunun ötesinde, daha iyi Mach sayısı ölçümü için bu koşullarda çalışmaya uygun pitot tüpü ve de sıcaklık sensörüne ihtiyaç olduğuna karar verilmiştir.
Özet (Çeviri)
Expansion tubes are unique impulse type experimental facilities in which the temperature, pressure and Mach number can be adjusted independently. These facilities offer operation at hypersonic speeds at a lower cost compared to blowdown wind tunnels, yet they have a very short testing time. The TUBITAK-SAGE Expansion Tube (ŞAHİ-1) which has 150 mm diameter was built in 2013. ŞAHİ-1 was designed to simulate Mach numbers from 3 to 11. There was a need for upgrade and Mach number characterization of ŞAHİ-1 and this study explains the upgrade and characterization process. Due to the unavailability of other techniques this tube was intended to be characterized by using Schlieren photography, semi-analytical approach and computational fluid dynamics (CFD) techniques. There are 8 tests conducted with 2 different wedges at 6 different run conditions. An analytical method was used to estimate the fill pressures for the given desired flow conditions in the test section. When the Mach number values calculated from the Schlieren images by using the dynamic pressure transducer-based semi-analytical approach predicted temperatures are considered as the actual values, the average relative error between the desired Mach number values (i.e. input to the analytical method) and the operating conditions is 41%. Some of this error is attributed to the impurity of the expansion gas due to the poor vacuuming of the expansion section, which should be improved for proper experimentation. It is concluded that the CFD simulations would give a fast prediction of test room Mach numbers within 10% relative error margin with respect to Schlieren measurements. Moreover, it is concluded that a pitot probe and a temperature sensor are required for more accurate measurement of the test Mach number.
Benzer Tezler
- Rosa damascena Mill.'nın Türkiye'deki yayılışı, karakterizasyonu ve Isparta koşullarında verim analizi
Distribution of Rosa damascena Mill. in Türkiye, characterization and yield analyses in Isparta conditions
BEKİR YILDIRIM
- Kendiliğinden ilerleyen yüksek sıcaklık sentezi yöntemi ile yeni ve özel alaşımların üretimi ve geliştirilmesi
Investigation of new and noble alloys productions by self-propagating high-temperature synthesis method
MURAT ALKAN
Doktora
Türkçe
2014
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ONURALP YÜCEL
DOÇ. DR. CEVAT BORA DERİN
- Silikon fotodiyotların optik karakterizasyonu
Optical characterization of silicon photodiodes
MURAT DURAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
Fizik ve Fizik MühendisliğiGebze Yüksek Teknoloji EnstitüsüFizik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. M. HASAN ASLAN
- Doğu Karadeniz Bölgesindeki bazı atık biyokütle karışımlarının katalizörsüz ve katalizörlü pirolizi ve sıvı ürünlerin karakterizasyonu
Non catalytic and catalytic pyrolysis of some biomass mixture in the Eastern Black Sea Region and characterization of liquid products
TURGAY KAR
- Investigation of toxicity of antiviral drugs in the presence of microplastics and their removal through ozonation and LDH-based catalytic ozonation
Antiviral ilaçların zehirliliğinin mikroplastikler varlığında araştırılması, ozonlama ve KÇH-bazlı katalitik ozonlama aracılığıyla giderimleri
NASİM CHAVOSHİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SERDAR DOĞRUEL