Aerodynamic analysis of flapping wing actuated with pzt material including aeroelastic deformation
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: FADİLE YUDUM ÇÖMEZ ÖZGÜN
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Dilek Funda Kurtuluş
Eş Danışman: Nevsan Şengil
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Bu tezde, aerodinamik kuvvetlerin ve esnek çırpan kanatların yapısal deformasyonlarının kararsız koşullar altında nasıl etkileşime girdiğini anlamak için hem deneysel hem de hesaplamalı yöntemler bir çözüm olarak önerilmektedir. Deneylerin ilk bölümünde kanat malzemesinin yapısal özellikleri (Young modülü, Poisson oranı, yoğunluk gibi) araştırılmış ve kanat modelleri ince alüminyum malzemeden üretilmiştir. Deneyleri gerçekleştirmek için bir adet esnek dikdörtgen kanat ve bir adet Kızıl sinekkuşu kanadı seçildi. Bu kanatlar, doğadaki uçan canlılarda bulunan damar yapısı taklit edilmeden, düz bir alüminyum plakadan üretilmektedir. Bu deneyler boyunca kanatlar, piezoelektrik tetikleyiciler kullanılarak kanat çırpma hareketi verilerek tetiklenmektedir. Kuvvet ölçümleri ATI Nano 17 kuvvet/tork sensörü ile ölçülmektedir ve kanat deformasyonları DIC yüksek hızlı kamera sistemi ile toplanmaktadır. Dijital Görüntü Korelasyonu (DIC) sisteminden elde edilen yer değiştirme değerleri sayısal modele girdi sağlamıştır. Düşük Reynolds sayılarında laminer akış koşullarının simülasyonları Ansys Fluent yazılımı kullanılarak gerçekleştirilir. Sonuç olarak, yüksek hızlı kamera sistemi tarafından yakalanan deformasyonların kanat akışı üzerindeki etkisi gözlemlenmektedir. Böylece yapısal deformasyonların akış üzerindeki etkisi gözlemlenir ve yapısal deformasyonlardan dolayı akışa etkileri belirlenir. Uzun ve karmaşık analiz tekniklerinin kullanılması yerine deneysel ve sayısal yöntemlerin bir arada kullanılması araştırmayı kolaylaştırmıştır. Anahtar Kelimeler: Kelebek Kanadı, Çırpan Kanat, Aeroelastik Analiz, Piezoelektrik Malzeme, Deneysel Yöntemler, Bilgisayar Tabanlı Yöntemler.