İnsansız hava araçlarının kontrolüne yönelik olarak sentetik jet kullanımının kanat üzerindeki akışa etkisinin araştırılması


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2019

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: VELİ AŞICI

Danışman: ATİLLA BIYIKOĞLU

Özet:

Bu çalışmada, bir insansız hava aracına ait salınımlı ve sabit NACA 0012 kanat profili üzerine yerleştirilen sentetik jet uygulaması ile aerodinamik katsayılar, akış karakteristikleri ve kanat kararlılığı hesaplamalı akışkanlar dinamiği kodu kullanılarak incelenmiştir. Akış analizleri, sonlu hacimler yöntemi kullanan zamana bağlı Navier-Stokes çözücü kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Kanat üzerindeki akış, 5x105 Reynolds sayısında, k-ω SST türbülans modeli kullanılarak incelenmiştir. Sentetik jet, kanat hücum kenarından %2,5 kiriş boyu uzaklıkta kanat yüzeyi üzerine yerleştirilmiştir. Jet geometrisi, genişliği %0,5 kiriş boyunda ve derinliği %1,0 kiriş boyunda olacak şekilde kanat yüzeyi üzerinde oluşturulmuştur. Akış denklemlerinin zamana bağlı çözümü, çözüm süresini kısaltmak amacıyla, zamandan bağımsız çözümlerin başlangıç şartı olarak kullanılması ile elde edilmiştir. Analizlerde boyutsuz sentetik jet hızı ve sentetik jet frekansı parametrik olarak incelenmiştir. Bu parametrelerin kaldırma katsayısı, sürüklenme katsayısı, moment katsayısına etkileri ve bu değerlerin salınımları incelenerek en iyi parametre aralıkları elde edilmiştir. Bu çalışmada incelenen parametre aralıklarındaki en etkili boyutsuz jet frekansı değeri ve en etkili boyutsuz jet hız değeri 2,0 olarak elde edilmiştir. Jet hızının, 2,0-4,0 aralığında, salınım frekansının etkisi altında kaldığı ortaya çıkmıştır. En etkili indirgenmiş salınım frekansının 1,0 olduğu tespit edilmiştir. En yüksek kaldırma katsayısı, jet frekans değerinin 2, Jet genliğinin 0,5 ve kanat indirgenmiş salınımının 1 olduğu durumda elde edilmiştir.