Serbest akım içerisinde dalıp çıkma hareketi yapan bir kanat profili etrafındaki akışın ataletsiz koordinatlarda sayısal incelenmesi

Abstract

Bu tez ile, dalıp çıkma hareketi yapan NACA 0012 kanat profilinin, serbest akış yapan bir ortama yerleştirilmesi ve kanat profili etrafındaki akışın açık kaynaklı bir program olan OPENFOAM (Open source Field Operation and Manipulation) ortamında geliştirilen bir çözücü ile sayısal olarak incelenmesi amaçlanmıştır.Çalışma kapsamında, bir serbest akım içerisinde dalıp çıkma hareketi yapmaya zorlanmış, NACA 0012 tipinde bir kanat profilinin etrafındaki akış ele alınmaktadır. Bu amaçla, daha önceki çalışmalarda geliştirilmiş olan ve açık kaynaklı OpenFOAM ortamında çalışan bir çözücü kullanılmıştır. Bu çözücü, akışkana ait hareket denklemlerini, kanat profiline yapışık, ataletsiz koordinat sistemi cinsinden ele alıp sonlu hacimler yöntemi ile çözmektedir. Akış, sıkıştırılamaz, daimî olmayan, iki boyutlu olarak kabul edilmektedir. Dalıp çıkma hareketi yapan kanat profilinin maruz kaldığı hidrodinamik kuvvet, güç ve Froude verimi karakteristikleri, literatürde mevcut çalışmalar ile karşılaştırılmış, nicel ve nitel olarak uyumlu sonuçlara ulaşıldığı görülmüştür.

In this thesis, the flow around a NACA 0012 type airfoil is studied, which is forced to heave in a free stream. For this purpose, a solver developed in previous studies and working in an open source OpenFOAM environment was used.In this study, the flow around a NACA 0012 type airfoil is studied, which is forced to heave in a free stream. For this purpose, a solver developed in previous studies and working in an open source OpenFOAM environment was used. This solver treads the governing equations of the fluid in terms of non-inertial coordinate system, which is attached to the airfoil, and solves them with finite volume method. Flow is assumed to be incompressible, unsteady and two-dimensional. The characteristics of hydrodynamic force, strength and Froude efficiency exposed by the heaving airfoil were compared with some existing studies in the literature and quantitatively and qualitatively well-matched results were achieved.