Numerical simulation of rotary wing flowfields on parallel computers


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Havacılık ve Uzay Mühendisliği Bölümü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2001

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: EMRE ALPMAN

Danışman: YUSUF ÖZYÖRÜK

Özet:

oz DONER KANAT AKIŞ ALANLARININ PARALEL BİLGİSAYARLAR ÜZERİNDE SAYISAL SİMULASYONU Alpraan, Emre Yüksek Lisans, Havacılık Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi: Doç. Dr. Yusuf Özyörük Temmuz 2001, 97 sayfa Bu çalışmada sabit ve döner kanat konfigurasyonları etrafında oluşan iki ve üç boyutlu akış alanlarım hesaplayabilmek için bir Fortran90 programı oluşturul maktadır. Program, zamana bağımlı ince-tabakalı Navier-Stokes veya Euler denklemlerini çözmekte ve sonlu hacim ayrıştırma metodunu ve dört aşamalı Runge-Kutta tipi integrasyon tekniğini uygulamaktadır. Sayısal çözümlerde H, C, C-O, ve H-H tipi yapısal olan çözüm ağları kullanılmaktadır. Kullanılan hesaplama zamanı ve hafıza gereksinimlerini azaltabilmek için paralel işlem tekniği uygulanmaktadır. Burada, işlemciler arasındaki veri iletişimi MPI (Mes sage Passing Interface) iletişim kütüphaneleri kullanılarak gerçekleştirilmekte dir. Hesaplamalar NACA 0012 kanat profili üzerinde ses altı hızlarda viskosite- siz akış, RAE 2822 ve Onera M6 kanadının kök kesidi üzerinde ses altı ses üstü geçiş hızlarında viskositesiz akış, Onera M6 kanadı üzerinde ses altı ses üstü geçiş hızlarında viskoz ve viskositesiz akış, ve iki palli UH-1 helikopter rotoru üzerinde ses altı ses üstü geçiş hızlarında viskositesiz akış için yapılmaktadır. Döner kanat probleminde, kaldırma kuvveti üreten ve üretmeyen rotor çözümleri ayrı ayrı elde edilmekte ve pal-girdap etkileşimleri araştırılmaktadır. Sabit kanatprobleminde, tek çözüm ağlı çözümlerin yanında çok ağlı yakınsama hızlandırma tekniği de uygulanmaktadır. Sonuçlar genelde deneylerle uyum göstermektedir. Uygulanan çok ağlı teknik yakınsama hızını başarıyla azaltmaktadır. Döner kanat probleminde girdaplı arka akım sayısal algoritma yüzünden çabuk ve fizik sel olmayan bir sönümlenmeye maruz kalmaktadır. Bu problem yüksek dereceli formülasyon ve çözüm ağı sıkıştırılması ile giderilebilir. Anahtar Kelimeler: Döner kanat, ince-tabakalı Navier-Stokes ve Euler denklem leri, sonlu hacim metodu, yapısal olan çözüm ağı, paralel işlem, MPI, pal-girdap etkileşimleri, çok ağlı yakınsama hızlandırma tekniği vı