Immersed boundary method for rotorcraft aerodynamics using openFOAM

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Hacettepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2022

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: ŞEVKİ ÇAĞRI KORALAY

Danışman: Özgür Ekici

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Döner kanatlı hava araçları üzerine literatürdeki hesaplamalı analiz çalışmaları incelendiğinde, hesaplama maliyeti düşük ve uygulaması kolay metodlara hala ihtiyaç bulunduğu görülmüştür. Gömülü Sınır Metodu (GSM) vs Sanal Pala Modelinin (SPM) beraber kullanılmasının, sonuçların doğruluğundan ödün vermeden kullanıcı girdisini ve hesaplama maliyetlerini azaltabileceği düşünülmektedir. GSM metodunda, sayısal ağ, analizi yapılacak gövdeden bağımsız olarak atılır. Katı sınırlar ise korunum denklermlerinde yapılan değişikliklerle hesaplamalara dahil edilir. SPM ise temellerini Pala Elemanı Momentum Teorisinden alır ve onun OpenFOAM'a uyarlanmış halidir. Bu sayede, rotor etkisini kompleks ve maliyetli bir şekilde modellemeye gerek kalmadan, Navier-Stokes temelli bir çözüm elde edilebilmektedir. Bu çalışmada, başka bir çalışmadan alınan GSM kodu ve SPM, OpenFOAM üzerinde birleştirilmiş ve bir rüzgar tüneli deneyi modellenmiştir. Elde edilen sonuçlar hem deney verileriyle hem de gövdeye uyumlu sayısal ağlarla karşılaştırılmıştır. Sonuçlarda bazı farklar olsa da, GSM ile elde edilen sonuçların doğruluğunun, gövdeye uyumlu sayısal ağlarla elde edilenler kadar iyi olduğu gözlenmiştir.