Uçuş esnasında değiştirilebilir kanat profili kullanarak NACA 4412’nin aerodinamik performansının artırılması

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.

___

  • 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.
  • Kumar BSA, Ramalingaiah, Manjunath S, and Ganganna R., Computational Investigation of Flow Separation over Naca 23024 Airfoil at 6 Million Free Stream Reynolds Number, International Journal of Science, Technology and Society, 3,6, 2015.
  • Göv İ and Korkmaz Ü., Comparison of Aerodynamic Performance of NACA 4412 and S809 Airfoil Profile, International Mechanical Engineering and Technologies Conference, pp 183-188, 2016.
  • Thibert JJ, Reneaux J, Moens F, and Priest J., ONERA activities on high lift devices for transport aircraft, Aeronautical Journal, 99, 395–411, 1995.
  • Spalart, P. R. and Allmaras, S.R., A One-Equation Turbulence Model for Aerodynamic Flows. Recherche Aerospatiale, No. 1, pp. 5-21, 1994.
  • http://airfoiltools.com/polar/details?polar=xf-naca4412-il-50000-n5, 2018.
Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi-Cover
  • ISSN: 1300-1884
  • Yayın Aralığı: Yılda 4 Sayı
  • Başlangıç: 1986
  • Yayıncı: Oğuzhan YILMAZ
Sayıdaki Diğer Makaleler

PMMA / mikroküre / montmorillonite nanokompozit ve PMMA / mikroküre/halloysite nanokompozitin atom transfer radikal polimerizasyon tekniği ile üretilmesi ve mekanik özelliklerinin karşılaştırmalı olarak incelenmesi

Tayfun BEL, Cüneyt ARSLAN, Nilgün BAYDOĞAN

Akciğer nodül özelliklerinin tahmininde çeşitli sınıflama stratejilerinin incelenmesi

Aydın KAYA, Ali Seydi KEÇELİ, Ahmet Burak CAN

Uçuş esnasında değiştirilebilir kanat profili kullanarak NACA 4412’nin aerodinamik performansının artırılması

İbrahim GÖV, Mehmet Hanifi DOĞRU, Ümit KORKMAZ

Toz enjeksiyon kalıplamada krom arayüzeyi kullanılarak montajlı parça imalatının araştırılması

Oguz YİLMAZ, Kamran SAMET, Harun KOCAK, Cetin KARATAS

Kablosuz Sensör Ağlarda Konumlandırma Yöntemleri ve K-means++ Kümeleme Yöntemi ile Yeni Yaklaşım

Merve KANMAZ, Muhammed Ali AYDIN

Otomobillerde düşük frekanslı uğultu probleminin ayarlı kütle sönümleyicisi kullanımıyla iyileştirilmesi

Akın OKTAV, Çetin YILMAZ, Günay ANLAŞ

Biyo-yağ üretimi için mikroalgin metal halojenürler ile hidrotermal sıvılaştırılması

Mehmet Kuddusi AKALIN

Çok bileşenli kurşunsuz alaşımlara eşlik eden termodinamik özelliklerin belirlenmesi

Hüseyin ARSLAN, Ali DOGAN

İş sağlığı ve güvenliği problemlerinin çözümünde Fine-Kinney ve gia yöntemlerinin entegrasyonu

Metin ERSOY, Mustafa Yavuz ÇELİK, Liyaddin YEŞİLKAYA, Osman ÇOLAK

Hegzaklorosiklohegzan izomerlerinin metal oksit varlığında gezegen hareketli bilyalı değirmen kullanılarak mekanokimyasal deklorinasyonu

Volkan PELİTLİ, Uğur KURT, Oltan CANLI