Uçak Kanatlarının Cfd Analizi

Abstract

Bu tez çalışmasında açıklık oranı yüksek uçak kanatlarının aerodinamik analizlerinin FLUENT yazılımı ile yapılması konusunda bir deneyim kazanılması amaçlanmıştır. Bu sayede kanat etrafındaki akış problemleri ve bu problemlerin çözümü konusu anlaşılacaktır. Ayrıca, FLUENT yazılımı kullanımı hakkında bilgi sahibi olunacaktır. Bu bakımdan önce NACA0012 profili etrafındaki iki-boyutlu akım incelenmiş, daha sonra bunun kesit profili olarak kullanıldığı basit bir üç-boyutlu kanat etrafındaki akım ele alınmıştır. Bu amaca yönelik, ilk olarak sıkıştırılabilir ve potansiyel akışlar hakkında bilgiler özetlenmiş ve FLUENT yazılımı uygulamaları için çözüme yönelik stratejilerden bahsedilmiştir. Bununla birlikte kullanılan türbülans modelleri, Spalart-Allmaras türbülans modeli ve Standart k-epsilon türbülans modelinden geliştirilen RNG (Renormalizasyon Grup Teorisi) k-epsilon türbülans modeli ile iki-boyutlu profil ve üç boyutlu kanat etrafındaki akış uygulamaları için geometri modellerinin, sınır şartlarının ve CFD uygulamasının hazırlanışı detaylı olarak açıklanmıştır. Sonuç olarak, iki ve üç-boyutlu uygulamalarda elde edilen sonuçların deneysel veriler, panel ve taşıyıcı çizgi teorisi ile genel olarak uyumlu olduğu görülmüştür. Ayrıca FLUENT yazılımının etkin bir şekilde kullanılması yönünde yeterli bir birikim sağlanmış olup, bu yolla elde edilen verinin kanatların yapısal hesabında kullanılmak üzere etkin bir şekilde hesaplanabileceği görülmüştür.

In this study, it is aimed to gain an experience by the help of the FLUENT software for aerodynamic analyses of aero plane wings, which have a high aspect ratio. So that flow problems around the wing and their solutions will be understood. Moreover, information will be obtained to use the FLUENT software. In point of this aim, firstly the flow problems around the two-dimensional NACA0012 wing profile are examined and finally flow problems around the three-dimensional simple wing, which has the same profile are investigated. For this purpose, information about compressible and potential flow models is summarized and solution strategies are mentioned for applications of the FLUENT software. Furthermore, turbulence models, Spalart-Allmaras Turbulence Model and RNG (Renormalization Group Theory) k-epsilon Turbulence Model, which is developed from Standard k-epsilon Turbulence Model and in the FLUENT software preparation of the geometry, boundary condition settings, and preparation of the applications are explained in detail for flow applications around two-dimensional airfoil and three-dimensional wing. Finally, it can be seen that the results extracted from two-dimensional and three-dimensional applications are generally in harmony with experimental data, panel, and lifting line theory results. Moreover, information is obtained to use the FLUENT software effectively, and the results that are obtained, can be used effectively for calculation of structural analysis of wings.