Pervane Analizi

dc.contributor.advisor Yükselen, M. Adil tr_TR
dc.contributor.author Öner, Lütfi tr_TR
dc.contributor.department Uçak ve Uzay Mühendisliği tr_TR
dc.contributor.department Aerospace Engineering en_US
dc.date 2010 tr_TR
dc.date.accessioned 18.06.2010 tr_TR
dc.date.accessioned 2015-06-10T11:21:38Z
dc.date.available 2015-06-10T11:21:38Z
dc.date.issued 18.06.2010 tr_TR
dc.description Tez (Yüksek Lisans) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2010 tr_TR
dc.description Thesis (M.Sc.) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology, 2010 en_US
dc.description.abstract Bu çalışmada pervane analizi üzerine bir inceleme sunulmuştur. Akustik konuları kapsam dışında tutulmuş ve analiz yöntemleri olarak klasik pala elemanı-momentum teorisi ve CFD simülasyonları ele alınmıştır. Literatürde klasik teorinin iki kısımda incelendiği görülmektedir. Bunlar pala elemanı-basitleştirilmiş momentum ve pala elemanı-genel momentum teorileridir. (Gur, 2008) Bu teorilerin karşılaştırılması Gur (2008) tarafından yapılmıştır. Bu karşılaştırma sonucunda daha karmaşık olmasına rağmen pala elemanı-genel momentum teorisinin pala elemanı-basitleştirilmiş momentum teorisi ile benzer sonuçlar verdiği görülmüş ve bu bağlamda basitleştirilmiş teorinin analiz problemlerinde tercih edilmesinin daha mantıklı olacağı yargısına varmıştır. Fakat unutulmamalıdır ki bu yargı ok açısı bulunmayan ya da düşük ok açılı palalara sahip pervaneler için geçerlidir. Gur’un çalışmasının verdiği bilgiler bir bütün olarak ele alınırsa klasik teorinin geldiği noktayı işaret etmektedir. Bu noktanın pervane analizinde nasıl bir yer edindiğini görmek için bir analiz aracı bilgisayar ortamında elde edilmiştir. Bu araç elde edilirken Larrabee (1979) ve Adkins (1994) tarafından önerilen denklemler esas alınmıştır. Bu hesaplama aracı tasarım noktalarında performans değerleri teorik olarak bilinen yedi adet pervanenin analizi ile test edilmiştir. Test sonucunda klasik teorinin (tasarım noktasında) itki, güç ve verim hesaplamalarında başarılı olduğu gözlenmiştir. Söz konusu pervane bilgileri Adkins (1994), Larrabee (1979) ve Bauer (1997)’den alınmıştır. Klasik teorinin tasarım noktası dışındaki hesaplama başarısını görmek için deney verilerine ihtiyaç duyulmuştur. Bu bağlamda Yaggy (1960) tasarım noktası ve dışında performans değerleri verilen bir pervane için çeşitli ilerleme oranları ve oturma açılarında klasik teori ile analiz yapılmıştır. Bu pervane NACA 0009 kesitinden imal edilmiştir. Klasik teoride ihtiyaç duyulan kesit karakteristikleri çeşitli Reynolds sayısı ve hücum açısı aralıklarında Abbott (1945) ve Sheldahl (1981)’den alınmıştır. Sonuç olarak tasarım noktasından uzaklaşıldıkça hata payının arttığı tespit edilmiştir. Ayrıca düşük ilerleme oranları için itki eğrisinin eğilimi deney verileri ile uyum sağlamamıştır. Klasik teorinin yanı sıra pervane analizinde kullanılan bir diğer yöntem de hesaplamalı akışkanlar dinamiği (CFD) simülasyonlarıdır. Yaggy (1960)’da sunulan ve klasik teori ile analiz edilen pervane üç oturma açısı ve çeşitli ilerleme oranlarında toplam on dört CFD simülasyonu ile analiz edilmiştir. Simülasyonlar sonucunda tasarım noktasında yalnızca itki düşük hata payı ile hesaplanabilmiştir. Güç ve dolayısıyla verim hesabının hatası yüksek çıkmıştır. Bu durumun simülasyonların optimize edilmesi ile giderilebileceği ifade edilmiştir. Ayrıca tasarım noktasından uzaklaşıldıkça hatanın yükseldiği ve düşük ilerleme oranları için itki eğiliminin klasik teoriye nazaran deney verilerine uyduğu görülmüştür. tr_TR
dc.description.abstract This study presents a review of propeller aerodynamics. Analysis methods are summarized excluding acoustics phenomenoa. These methods are classical blade element-momentum theory and computational fluid dynamics (CFD) simulations. In general opinion, blade element-momentum theory is separated into two point of views; blade element-general momentum and blade element-simplified momentum theory. (Gur, 2008) Gur (2008) also evaluates the comparison of these theories. As a result of this evaluation, Gur states that general momentum theory is based on very complicated equations though its results are almost same with the results of the simplified theory. Consequently, simplified momentum theory can be very practical on propeller analysis. He also states that this choice is significant only for straight-blades that have zero or small sweep angles. Gur’s study points out the status of the classical blade element-momentum theory. In order to see the value of this status on the analysis problems of the propellers, a calculation software is written. The software is generated based on the equations presented by Larrabee (1979) and Adkins (1994). Seven analysis calculations are done on the design points thus the validation of this calculation software is done. The main result of this validation is that the calculation of thrust, power and efficiency is very satisfactory at the design point of the propellers. Related propeller data is taken from Adkins (1994), Larrabee (1979) and Bauer (1997). In order to test the classical theory around the design point of propellers experimental data is required. In this respect, the study of Yaggy (1960) which presents the performance data of a few propellers tested in wind tunnel is considered. One of these propellers has NACA 0009 airfoil sections. The classical theory needs section characteristics in several Reynolds number and angle of attack ranges and this data is taken from Abbott (1945) and Sheldahl (1981). As a result of this test, it is seen that the error percentage increases while leaving the design points. Additionally, the trend of the thrust constant curve disagrees with the experimental one for low advance ratios. Besides the classical theory, CFD method is also used on the analysis problems. In this study CFD simulations are applied to the propeller analyzed with the classical theory. The configurations of these simulations are set at three blade-pitch angles and several advance ratios. Fourteen simulations are executed. Consequently, only thrust coefficient could be calculated with minor error. It is stated that this problem can be overcame by optimizing CFD simulations. Also, the trend of the thrust constant curve agrees with the experimental one for low advance ratios. en_US
dc.description.degree Yüksek Lisans tr_TR
dc.description.degree M.Sc. en_US
dc.identifier.uri http://hdl.handle.net/11527/4664
dc.publisher Fen Bilimleri Enstitüsü tr_TR
dc.publisher Institute of Science and Technology en_US
dc.rights İTÜ tezleri telif hakkı ile korunmaktadır. Bunlar, bu kaynak üzerinden herhangi bir amaçla görüntülenebilir, ancak yazılı izin alınmadan herhangi bir biçimde yeniden oluşturulması veya dağıtılması yasaklanmıştır. tr_TR
dc.rights İTÜ theses are protected by copyright. They may be viewed from this source for any purpose, but reproduction or distribution in any format is prohibited without written permission. en_US
dc.subject Pervane tr_TR
dc.subject Pala elemanı-momentum tr_TR
dc.subject Spalart-Allmaras tr_TR
dc.subject Fluent tr_TR
dc.subject Propeller, Blade element-momentum, Spalart-Allmaras, Fluent en_US
dc.title Pervane Analizi tr_TR
dc.title.alternative Analysis Of Propellers en_US
dc.type Thesis en_US
dc.type Tez tr_TR
Dosyalar
Orijinal seri
Şimdi gösteriliyor 1 - 1 / 1
thumbnail.default.placeholder
Ad:
1048
Boyut:
994.23 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Açıklama
Lisanslı seri
Şimdi gösteriliyor 1 - 1 / 1
thumbnail.default.placeholder
Ad:
license.txt
Boyut:
3.14 KB
Format:
Plain Text
Açıklama