Makine Mühendisliği Anabilim Dalı

Bu bölüm için kalıcı URI

https://hdl.handle.net/20.500.12402/3159

Konu "Aerodynamic" Makine Mühendisliği Anabilim Dalı seçeneğine göre listele

Listeleniyor 1 - 1 / 1
  • Küçük Resim
    Öğe
    Farklı tip quadcopter kanadının uçuş doğrultu kararlılığına etkilerinin deneysel ve sayısal analizi
    (Batman Üniversitesi Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2023-01-12) Çelebi, Yahya; Aydın, Hüseyin
    İnsansız hava araçları (İHA) günümüzde savunma, eğlence, tarım, harita ve taşımacılık gibi birçok alanda kullanılmaktadır. Hava aracı ile birlikte bir pilota gerek olmaması ve otonom sürüşe imkân vermesi ile bu araçların kullanımı gün geçtikçe diğer sektörlerde de görülmeye başlamıştır. Buna ek olarak teknolojinin gelişmesi ile elektronik parça ve sensörlerin ucuzlaması, bu sektörün gelişmesine olanak vermiştir. İHA’ların en popüleri olan Quadcopter, dört kanada sahiptir. Bu tez için otonom uçuş özelliğine sahip bir Quadcopter oluşturulmuştur. Çalışmada Pixhawk 4 uçuş kontrol kartı, otonom uçuş özelliğinden dolayı tercih edilmiştir. Otonom uçuş, Pixhawk kontrol kartını destekleyen Mission Planer yazılımı ile planlanarak gerçekleştirilmiştir. Kanat doğrultu kararlılığını belirlemek için 4 farklı pervane tasarımı yapılmıştır. Tasarlanan pervaneler arasından uçuş süresi ve doğrultu kararlılığı açısından en verimli Quadcopter pervane profili araştırılmıştır. Literatür araştırmaları sonucunda düşük Reynolds sayısında (Re<100.000) iyi performans gösterdiği belirtilen DAE51, MH42, NACA4412 ve NLF0115 kanat profilleri, bu araştırma için seçilmiştir. Tasarlanan bu pervanelerin etkilerini ortaya koymak için Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) ve deneysel analiz yapılmıştır. Pervane hesaplamalarının doğruluğunu tespit etmek için ANSYS Fluent simülasyon analizi yapılmıştır. ANSYS Fluent için doğrulanabilir bir yöntem ortaya koymak için de literatürde kesit ölçüleri ve aerodinamik performansı bulunan APC 10x7 pervane ile doğrulama yapılmıştır. Analitik hesaplama ile elde edilen itki katsayısı HAD analizi ile karşılaştırıldığında, DAE51 tasarım pervanesi için %4,41, MH42 için %4,91, NACA0115 için %5,80 ve NLF0115 için %5,94 daha düşük oluşmuştur. Quadcopter için gerekli itki kuvvetinin meydana geleceği, sonuçlar ile ortaya konduktan sonra üç boyutlu yazıcı ile baskı yapılmıştır. Deneysel analiz, dış ortamda gerçekleştirilmiştir. Dış ortam testlerinde, pervanenin rüzgâr etkileri göz önünde bulundurulmuştur. DAE51, MH42, NACA4412 ve NLF0115 profillerinden tasarlanan pervaneler, Quadcopter’ın orijinal pervanesinin performansı ile karşılaştırılmıştır. Yapılan deneyler sonucunda istenilen ve oluşan yunuslama, yuvarlanma, sapma açıları, yükseklik ve titreşim değerlerinde önemli farklılıklar ortaya çıkmadığı görülmüştür. Yapılan ilk ve ikinci deneyde sırasıyla DAE51 için 0,072 m ve 0,05 m, MH42 için 0,019 m ve 0,13 m, NACA4412 için 0,031 m ve 0,03 m ve NLF0115 için 0,022 m ve 0,028 m ortalama sapma miktarı meydana gelmiştir. Pervaneler, menzil ve doğrultu kararlılığı parametreleri ile değerlendirildiğinde en iyi pervane performansına NACA4412 sahip olmuştur.