Uçuş esnasında değiştirilebilir kanat profili kullanarak NACA 4412’nin aerodinamik performansının artırılması
Öz
Katı yüzeyler üzerindeki akışın, geometrik etkenler veya dış etkenlerden dolayı oluşan pozitif basınca maruz kalmasından dolayı yüzeye tutunamayarak kopmasına akış ayrılması adı verilmektedir. Akış ayrılması hava araçlarının performansını etkileyen en kritik durumlardan birisidir. Ayrıca akış ayrılması, sınır tabak ayrılması olarak da tanımlanabilir. Düşük hücum açılarında, kanat profilinin alt ve üst yüzeylerinde oluşan sınır tabakasında ayrılma gerçekleşmemektedir. Hücum açısı kritik bir değere ulaştığında veya bu değeri aştığında sınır tabakada ayrılmalar tehlikeli seviyelere ulaşmaktadır. Kaldırma kuvvetinde ani düşüşlere sebep olduğu için akış ayrılması hava aracının performansı ve uçuş güvenliği için istenmeyen bir durum olarak nitelendirilmektedir. Akış ayrılması, kanat profilinin aerodinamik tasarımına bağlı olarak farklı kritik hücum açılarında meydana gelebilmektedir. Bundan dolayı bu çalışmada, kanat profilinin şekli (aerodinamik tasarım şartlarına uygun şekilde) uçuş esnasında değiştirilerek farklı hücum açılarında maksimum performans elde edilmesi amaçlanmıştır. Çalışmada, NACA 4412 kanat profili temel alınarak, 2 boyutlu hesaplamalı akışkanlar dinamiği analizi kullanılmıştır. Uçuş esnasında farklı hücum açılarında daha yüksek aerodinamik performans edebilmek için NACA 4412 profilinde değişiklikler yapılarak iki farklı kanat profili (NACA 4412_1 ve NACA 4412_2) daha elde edilmiş ve elde edilen bu iki profil ile orijinal NACA 4412 profilinin aerodinamik performansları kıyaslanmıştır. Kıyaslama yapabilmek için 00 ile 230 arasındaki hücum açılarında analizler yapılmıştır. Yapılan bu analizlerde kaldırma katsayısı, sürüklenme katsayısı ve akış ayrılması performansı parametreleri incelenmiştir. Çalışmanın sonunda, maksimum aerodinamik verim elde edebilmek için 00 ile 120 arasında NACA 4412 kanat profili, 120 ile 170 arasında NACA 4412_2 kanat profili ve 170 hücum açısından sonra ise NACA 4412_1 kanat profilinin kullanılmasının uygun olduğu tespit edilmiştir.
Anahtar Kelimeler
Kaynakça
- Chitte P, Jadhav PK, and Bansode SS., Statistic and dynamic analysis of typical wing structure of aircraft using Nastran, International Journal of Application or Innovation in Engineering & Management, 2, 7, 2013.
- Holst T L., Computational Fluid Dynamics Uses in Fluid Dynamics/Aerodynamics Education, NASA Technical Memorandum, 108834, 1994.
- Kevadiya M and Vaidya HA., 2D analysis of NACA 4412 airfoil, International Journal of Innovative Research in Science, Engineering and Technology, 2, 5,2013.
- Petrilli J, Paul R, Gopalarathnam A, and Frink NT., A CFD Database for Airfoils and Wings at Post-Stall Angles of Attack, 31st AIAA Applied Aerodynamics Conference, Fluid Dynamics and Co-located Conferences, 2013.
- Hossain S, Raiyan MF, Akanda MNU, and Jony NH., A comparative flow analysis of NACA 6409 and NACA 4412 aerofoil, International Journal of Research in Engineering and Technology, 03, 10, 2014.
- Patel KS, Patel SB, Patel UB, and Ahuja AP., CFD analysis of an aerofoil, International Journal of Engineering Research, 3, 3, pp: 154-158, 2014;.
- Triet NM, Viet NN, and Thang P M., Aerodynamic Analysis of Aircraft Wing, VNU Journal of Science: Mathematics – Physics, 31,2, 2015.
- Kavya G and Reddy BCR., Design and Finite Element Analysis of Aircraft Wing Using Ribs and Spars, International Journal & Magazine of Engineering Technology, Management and Research, 2, 11, 2015.
Ayrıntılar
Birincil Dil
Türkçe
Konular
Mühendislik
Bölüm
Araştırma Makalesi
Yayımlanma Tarihi
23 Mayıs 2019
Gönderilme Tarihi
23 Şubat 2018
Kabul Tarihi
-
Yayımlandığı Sayı
Yıl 2019 Cilt: 34 Sayı: 2
Cited By
Evaluation of Cross-Section and Wing Length in Free Vibration Analysis of Aircraft Wings
Journal of Aviation
https://doi.org/10.30518/jav.778273Sabit Kanatlı İHA’da Kanat Geometrisinin Aerodinamikteki Etkileri
Kırklareli Üniversitesi Mühendislik ve Fen Bilimleri Dergisi
https://doi.org/10.34186/klujes.1571009