dc.contributor.advisor | Ekici, Özgür | |
dc.contributor.author | Koralay, Şevki Çağrı | |
dc.date.accessioned | 2023-07-03T09:02:33Z | |
dc.date.issued | 2022 | |
dc.date.submitted | 2022-09-05 | |
dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/11655/33516 | |
dc.description.abstract | The rotorcraft CFD literature review showed that efficient, easy to apply, and computationally
less expensive methods are still a need for the design and performance predictions of
rotorcraft. Immersed Boundary Method (IBM) and Virtual Blade Model (VBM) based
simulations have the potential to minimize the user input and computational expense while
providing reasonably accurate results. Distinctive property of the IBM method is that, the
whole simulation is run on a Cartesian grid that does not conform to the solid boundary.
So that, in order to define the boundary conditions, the governing equations near solid
boundaries are modified. Virtual Blade Model is a validated and verified way of modeling the
aerodynamics of the rotors. It provides the benefit of using Navier-Stokes equations, instead
of wake modeling, without being computationally expensive. In this work, an IBM code
from a different study and VBM is integrated in the finite volume based Navier-Stokes solver
Open Field Operation and Manipulation (OpenFOAM) platform specifically for rotorcraft
simulations. The integrated code is verified and validated with the extensively studied wind
tunnel experiment of a rotorcraft in forward flight. Finally, the result is compared and
discussed against body conformal methods. Although some differences are observed, it is
concluded that the results are on par with the body-conformal methods. | tr_TR |
dc.language.iso | en | tr_TR |
dc.publisher | Fen Bilimleri Enstitüsü | tr_TR |
dc.rights | info:eu-repo/semantics/openAccess | tr_TR |
dc.subject | Gömülü Sınır Metodu | tr_TR |
dc.subject | Pala Elemanı Momentum Teorisi | tr_TR |
dc.subject | Sanal Pala Modeli | tr_TR |
dc.subject | Döner kanatlı hava aracı | tr_TR |
dc.subject | Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği | tr_TR |
dc.subject | OpenFOAM | tr_TR |
dc.subject | Immersed Boundary Method | tr_TR |
dc.subject | Blade Element Momentum Theory | tr_TR |
dc.subject | Virtual Blade Model | tr_TR |
dc.subject | Rotorcraft | tr_TR |
dc.subject | CFD | tr_TR |
dc.subject.lcsh | Makina mühendisliği | tr_TR |
dc.title | Immersed Boundary Method for Rotorcraft Aerodynamics Using OpenFOAM | tr_TR |
dc.type | info:eu-repo/semantics/masterThesis | tr_TR |
dc.description.ozet | Döner kanatlı hava araçları üzerine literatürdeki hesaplamalı analiz çalışmaları
incelendiğinde, hesaplama maliyeti düşük ve uygulaması kolay metodlara hala ihtiyaç
bulunduğu görülmüştür. Gömülü Sınır Metodu (GSM) vs Sanal Pala Modelinin (SPM)
beraber kullanılmasının, sonuçların doğruluğundan ödün vermeden kullanıcı girdisini ve
hesaplama maliyetlerini azaltabileceği düşünülmektedir.
GSM metodunda, sayısal ağ,
analizi yapılacak gövdeden bağımsız olarak atılır. Katı sınırlar ise korunum denklermlerinde
yapılan değişikliklerle hesaplamalara dahil edilir.
SPM ise temellerini Pala Elemanı
Momentum Teorisinden alır ve onun OpenFOAM’a uyarlanmış halidir. Bu sayede, rotor
etkisini kompleks ve maliyetli bir şekilde modellemeye gerek kalmadan, Navier-Stokes
temelli bir çözüm elde edilebilmektedir.
Bu çalışmada, başka bir çalışmadan alınan
GSM kodu ve SPM, OpenFOAM üzerinde birleştirilmiş ve bir rüzgar tüneli deneyi
modellenmiştir. Elde edilen sonuçlar hem deney verileriyle hem de gövdeye uyumlu sayısal
ağlarla karşılaştırılmıştır. Sonuçlarda bazı farklar olsa da, GSM ile elde edilen sonuçların
doğruluğunun, gövdeye uyumlu sayısal ağlarla elde edilenler kadar iyi olduğu gözlenmiştir. | tr_TR |
dc.contributor.department | Makine Mühendisliği | tr_TR |
dc.embargo.terms | Acik erisim | tr_TR |
dc.embargo.lift | 2023-07-03T09:02:33Z | |
dc.funding | Yok | tr_TR |