Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Havacılık Ve Uzay Mühendisliği Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2024
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: UĞURTAN DEMİRTAŞ
Danışman: Nilay Sezer Uzol
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Bu tez, sarmal kuyruk kanatçıklı füzelerdeki dönme indüksiyonunun aerodinamik karakteristiklerini, daimî-durum RANS ve zamana-bağlı URANS ve DDES simulasyonları yaparak incelemektedir. RANS simulasyonlarında, serbest akış Mach sayısı ve hücum açısının dönme moment katsayısı üzerindeki etkileri Dahlke füze geometrisinin rüzgâr tüneli sonuçları ile karşılaştırılarak incelenmiştir. Zamanabağlı durumda Riemann çözücüsünün etkisini analiz etmek için, bir kesin Riemann çözücü açık-kaynaklı HAD akış çözücü SU2 ile entegre edilmiştir. DDES simülasyonlarında, sarmal kanatçıklara (WAF) sahip füze 0.5 Mach sayısı ve 10° hücum açısında her iki kesin Riemann çözücü (ER) ve Roe'nun yaklaşık Riemann çözücüsü (ROE) ile analiz edilmiştir. Sonuçlar, sarmal kanatçıkların karmaşık kopmalı akışları için ER çözücünün ROE çözücüsüne göre daha büyük genliğe sahip daha küçük baskın frekanslar sergilediğini gösterir. Basit düzlemsel kanatçıklara sahip bir füze geometrisi de, daimi-durum RANS ve zamana-bağlı URANS simulasyonları yaparak statik ve dinamik aerodinamik katsayıların tahmininde bir doğrulama durumu olarak kullanılmıştır. Füze geometrileri için zamana-bağlı deneysel doğrulama verileri olmadığı için, NACA 0021 ve OAT 15A kanat kesitleri her iki ER ve ROE Riemann çözücüleri ile analiz edilmiştir. NACA 0021 kanat kesiti için DDES simülasyonu derin stall durumunda, 60° hücum açısında yapılmıştır. ER çözücü, ROE çözücüsüne kıyasla taşıma katsayısının frekans spektrumunda deneysel verilerle daha küçük bir farklılık göstermiştir. OAT 15A kanat kesiti için, zamana-bağlı URANS simülasyonu transonik şok titreşim/darbe (buffeting) durumunda, 0.73 Mach sayısı ve 3.9° hücum açısında yapılmıştır. Kanat profilinin üst yüzeyindeki salınımlı şok dalgası yolunda yer alan basınç sensörünün güç spektral yoğunluğuyla karşılaştırıldığında Riemann çözücüler arasında belirgin bir fark gözlenmemiştir. Anahtar Kelimeler: Sarmal Kanatçık, Dönme İndüksiyonu, RANS, URANS, DDES, HAD, Riemann Çözücü