Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2024
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Safa DUMANLI
Danışman: Nureddin Dinler
Özet:
Bu tez çalışmasında, dağıtılmış itki sistemlerinin aerodinamik etkileri sayısal olarak incelenmiştir. Dağıtılmış itki, hava araçlarında itki kuvvetinin tek bir merkezden değil, birçok noktadan birden fazla rotor ile sağlanmasıdır. Bu yaklaşım, geleneksel merkezcil itki sistemlerine kıyasla daha yüksek performans ve enerji verimliliği sağlamayı amaçlar. Çalışmada, “Bıçak Eleman Momentum Teorisi” (BEM) teorisine dayalı bir kod geliştirilmiş ve bu kod açık kaynaklı Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) çözücüsü olan SU2 yazılımına entegre edilmiştir. Geliştirilen BEM kodu, çeşitli rotor konfigürasyonları üzerinde yapılan deneysel testlerle doğrulanmış ve dağıtılmış itki sistemlerinin farklı uçuş senaryoları altındaki aerodinamik katsayılar üzerindeki etkileri detaylı bir şekilde analiz edilmiştir. Deneysel doğrulamalarda, BEM kodunun SU2 yazılımına entegrasyonu sayesinde dağıtılmış itki sistemlerinin aynı itkiyi sağlarken daha az güç tükettiği ve aerodinamik performansı önemli ölçüde artırdığı gözlemlenmiştir. Yapılan analizlere göre dağıtılmış itki ile tek rotorlu sistemin CL/CD oranları 1.004 ve 1.034 arasında değişmektedir, bu da aerodinamik verimliliğin arttığını göstermektedir. Ayrıca, rotor sayısının artırılması ile 8 rotorlu sistemin CL/CD oranı 6 rotorlu sisteme oranla daha yüksek verim sağladığı, tüm senaryolarda doğrulanmıştır. Sonuç olarak, dağıtılmış itki sistemlerinin itki ve rotor gücü arasındaki ilişkileri inceleyerek, bu sistemlerin aerodinamik performansını ve enerji verimliliğini artırma potansiyelini ortaya koymuştur. Araştırma ayrıca, yenilikçi bir hava aracı konsepti olarak dağıtılmış itkinin avantajlarını ve pazardaki tercih edilebilirliğini incelemiş ve bu bulguları nümerik analizlerle desteklemiştir. Dağıtılmış itki sistemlerinin havacılık endüstrisinde enerji verimliliği ve performans hedeflerine ulaşmada kritik bir role sahip olduğu ve bu alandaki gelecekteki araştırmalar için önemli bir temel sunduğu gösterilmiştir.
Anahtar Kelimeler : Dağıtılmış itki, aerodinamik optimizasyon, bıçak eleman momentum teorisi, rotorlu sistemler