Fluid-structure interaction analysis in external flows using Linearized Euler solver
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2022
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: ATA TANKUT ARDIÇ
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Özgür Uğraş Baran
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Çırpıntı bir aeroelastik kararsızlıktır ve uçak tasarım sürecinde çok sayıda akış-yapı etkileşimi analizi gerektirir. Günümüz teknolojiyle bile akış-yapı etkileşimi problemlerini sayısal olarak çözmek yüksek miktarda hesaplama gücü gerektirmektedir. Bu analizlerin hesaplama maliyetinin çoğu, hesaplamanın hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD) analizi kısmından ve problemin zamana bağlı doğasından gelir. Zamana bağlı HAD çözümlerine göre çok düşük maliyetli olan harmonik yöntemler, çözümün zamanda periyodik olduğu varsayılarak akış-yapı etkileşimi problemlerini çözmek için kullanılabilir. Bu tezde, uçak kanatlarının çırpıntı hızlarını tespit etmek için harmonik yöntemlerden biri olan doğrusallaştırılmış Euler metodolojisi kullanılmıştır. Akış-yapı etkileşimleri ve dış akış uygulamaları için salınımlı duvar ve karakteristik uzak alan sınır koşulları doğrusallaştırılmış Euler çözücüsünde uygulanmıştır. Önceden belirlenen yunuslama salınımı ve yukarı-aşağı salınım hareketi durumlarına sahip NACA0012 kanat profilleri, çözücünün doğruluğunu kontrol etmek için analiz edilmiştir. Tüm test durumları, kararsız Euler çözümleriyle karşılaştırılmiş ve doğrulanmıştır. Ek olarak, basic finner roket geometrisinin moment sönümleme katsayısı, önceden belirlenmiş bir yunuslama hareketi kullanılarak tahmin edilmiş ve uçuş testi verileriyle karşılaştırılmıştır. Sonuçlar çözücünün 3B akışlarda olan yeterliliğini doğrulayan mükemmel bir eşleşme göstermiştir. Doğrulama çalışmalarından sonra, çırpıntı hızını tespit etmek için 2B birleştirilmiş yapısal çözücü algoritması önerilmiştir. Algoritmada doğrusallaştırılmış yöntemlerin hesaplama verimliliğinden yararlandığı gözlenmiştir. Ayrıca, AGARD 445.6 kanadının aeroelastik analizi, gelecekte 3B kanatların çırpıntı hızını tespit etmeye hazırlık olarak ilk mod şekli kullanılarak gerçekleştirilmiştir.