ESNEK KANATLARIN DÜŞÜK REYNOLDS SAYILARINDA KARARSIZ AERODİNAMİĞİNİN İNCELENMESİ

---

Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Erciyes Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2018

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Hacımurat DEMİR

Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Mustafa Serdar GENÇ

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu tez çalışmasında, esnek kanatlarda akışkan-yapı etkileşimi üzerine deneysel ve sayısal çalışmalar yapılmıştır. Bu amaç doğrultusunda, farklı açıklık oranlarına (AR=1, AR=3 ve 2D) sahip esnek kanatlar için farklı hücum açılarında (α=0°-40°) ve Re=2.5x104, 5.0x104 ve 7.5x104 için duman teli deneyi, kuvvet ölçüm deneyi, hız ve deformasyon ölçüm deneyi gerçekleştirilmiştir. Düşük hücum açılarında hücum kenarına yakın kısımda kısa kabarcık gözlemlenmiş ve hücum açısının artışı ile daha geniş hale gelmiştir. Kabarcıktan dolayı hücum kenarından kopan girdaplar firar kenarına doğru hareket etmiş ve kanatta titreşimlere sebep olmuştur. Reynolds sayısı artışıyla tüm esnek kanatlar için kabarcık ve ayrılmış akış bölgesi küçülmüştür ve kanatta farklı titreşim modları ortaya çıkmıştır. 2D esnek kanat AR=1 ve AR=3 esnek kanatlarla karşılaştırıldığında, düşük hücum açılarında oluşan hücum kenarı ayrılmaları ve kabarcığın daha baskın olduğu gözlemlenmiştir. 2D esnek kanatta uç girdapları oluşmamasından dolayı kabarcık daha etkindir ve aerodinamik performans daha düşüktür. Sayısal modellemeden elde edilen sonuçlar incelendiğinde, esnek kanat üzerinde oluşan deformasyon geometrisi deneysel sonuç ile benzerlik göstermiştir. Ayrıca, ön gerilme değerinin artması ile esnek kanat üzerinde oluşan deformasyonun ve kaldırma kuvvetinin azaldığı görülmüştür. Rijit kanat ile kıyaslandığında tüm ön gerilme değerleri için esnek kanatta daha fazla kaldırma elde edilmiştir. Anahtar Kelimeler: Akışkan-Yapı Etkileşimi, Düşük Reynolds Sayısı Aerodinamiği, Esnek Kanat, Laminer Ayrılma Kabarcığı, Titreşim Modu, Yer Değiştirme.