Research Article

Türbülans Yoğunluğunun Geçiş Yer Tahminine Etkisinin Bölgesel Korelasyon Geçiş Modeli ile İncelenmesi

Volume: 13 Number: 3 September 30, 2022
TR EN

Türbülans Yoğunluğunun Geçiş Yer Tahminine Etkisinin Bölgesel Korelasyon Geçiş Modeli ile İncelenmesi

Öz

Aerodinamik katsayılar hava/deniz araçlarının uçuş performans analizlerinde kullanılan en önemli katsayılardır. Serbest akış türbülans yoğunluğu, sayısal akışkanlar dinamiği analizleri ve rüzgar tüneli testleri ile elde edilen aerodinamik katsayılar üzerinde kayda değer etkiye sahiptir. Bu çalışmada, serbest akış türbülans yoğunluğunun küremsi geometri üzerindeki türbülans geçiş yerine etkisi en yaygın kullanılan bölgesel korelasyon geçiş modeli ile analiz edilerek incelenmiştir. Analizler 6.5 x 106 Reynolds sayısında, 0 ve 5 derece farklı hücum açısında gerçekleştirilmiştir. 5 derece hücum açısında yapılan analiz sonuçları hali hazırda mevcut deneysel çalışma ile karşılaştırılmıştır. Serbest akış yoğunluğunun etkisi, eksenel ve normal kuvvet katsayıları ile yüzey sürtünme katsayı dağılımı üzerinden değerlendirilmiştir. Eksenel ve normal kuvvet katsayıları incelendiğinde serbest akış türbülans yoğunluğunun artmasıyla katsayıların arttığı gözlemlenmiştir. Çalışmada ele alınan türbülans yoğunluğu aralığı içerisinde, katsayılarda oluşan farkların uçuş performans analizlerinde kayda değer fark yaratabileceği değerlendirilmiştir. Yüzey sürtünme katsayıları değerlendirildiğinde, geçiş modeli serbest akış türbülans yoğunluğunun artmasıyla geçiş yerini beklenildiği gibi daha önde tahmin etmiştir. Fakat modelin geometri üzerindeki geçiş bölgesi geometrisini deneysel sonuçlara göre oldukça farklı bulduğu görülmüştür.

Anahtar Kelimeler

References

  1. [1] G.B. Schubauer, H. K. Skramstad, “Laminar boundary layer oscillations and stability of laminar flow,” National Bureau of standards, paper 1772, JAS 14, pp. 69-78, 1947.
  2. [2] G. Charnay, G. Comte-Bellot, J. Mathiew, “Development of a turbulent boundary layer on a flat plate in an external turbulent flow,” AGARD CCP93, Paper No. 27, 1971.
  3. [3] H. U. Meier, and H. P. Kreplin, , “Influence on Free-Stream Turbulence on the Boundary Layer Development,” AIAA Journal, Vol. 18, No. 1, pp. 11-15, 1980. DOI: 10.2514/3.50724.
  4. [4] M. F. Blair, “Influence of free-stream turbulence on turbulent boundary layer heat transfer and mean profile development; Part 1 – Experimental data,” Journal of Heat Transfer, Vol. 105, pp. 33-47, 1983.
  5. [5] L. Eca, M. Hoekstra, “The numerical friction line,” Journal of Marine Science and Technology, Vol. 13, No.4, pp. 328-345, 2008. DOI: 10.1007/s00773-008-0018-1.
  6. [6] D. D. Pasquale, A. Rona, and S. J. Garrett, “A selective review of cfd transition models,” 39th AIAA Fluid Dynamics Conference, San Antonio, Texas, AIAA Paper 2009-3812, 2009. DOI: 10.2514/6.2009-3812.
  7. [7] A. V. Boiko, S. V. Kirilovskiy, A. A. Maslov, and T. V. Poplavskaya, “Engineering modelling of the laminar-turbulent transition: acheivements and problems (review),” Journal of Applied Mechanics and Technical Physics, Vol. 56, No. 5, pp. 761–776, 2015. DOI: 10.1134/S002189441505003X.
  8. [8] A. Krumbein, N. Krimmelbein, C. Grabe, and N. Shengyang, “Development and application of transition prediction techniques in an unstructured CFD code,” AIAA 2015-2476, AIAA Aviation 45th AIAA Fluid Dynamics Conference, Dallas, TX, 22-26 June 2015. DOI: 10.2514/6.2015-2476.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

-

Journal Section

Research Article

Publication Date

September 30, 2022

Submission Date

July 21, 2022

Acceptance Date

August 18, 2022

Published in Issue

Year 2022 Volume: 13 Number: 3

IEEE
[1]H. Atik, “Türbülans Yoğunluğunun Geçiş Yer Tahminine Etkisinin Bölgesel Korelasyon Geçiş Modeli ile İncelenmesi”, DUJE, vol. 13, no. 3, pp. 627–634, Sept. 2022, doi: 10.24012/dumf.1146580.