Had bazlı parametrik eniyileme metoduyla bir kanadın aerodinamik performansının arttırılması

Bu çalışmada, cevap yüzeyi yöntemi kullanılarak bir kanadın aerodinamik şeklinin eniyilemesi gerçekleştirilmiştir. Çalışmanın amacı kanadın aerodinamik şeklini kritik hücum açısını 10º 'nin üzerinde tutarken, kaldırma katsayısını en üst düzeye çıkarmak ve sürükleme katsayısını en aza indirecek şekilde eniyilemektir. Tipik bir simetrik profile sahip olan ONERA M6 kanadı aerodinamik şekil eniyilemesi gerçekleştirilmiş, eniyileme parametreleri süpürme açısı, koniklik oranı ve kök veteri olarak seçilmiştir. Aerodinamik katsayılar Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği yöntemi ile elde edilmiş ve eniyileme sırasında izole kanat modeli kullanılmıştır. Bu parametrik eniyileme çalışmasında ANSYS Fluent ile çalışılmış olup Reynolds ortalamalı Navier-Stokes denklemleri çözücüsü ile türbülans çözümleri için ise SST k-ω modeli kullanılmıştır. Öncelikli olarak ağdan bağımsızlık çalışması gerçekleştirilmiş, optimum ağ sayısının belirlenmesi için 6 farklı ağ yoğunluğu ile çalışılmış ve veriler deneysel verilerle karşılaştırılmıştır. Gerçekleştirilen karşılaştırma sonucunda en uygun ve çalışma için uygulanabilir ağ seçilmiştir. Deney tasarımı için "Face Centered Composite (FCC)" yöntemi benimsenmiştir. Bu kapsamda 30 Tasarım Noktası oluşturulmuş ve Tasarım Noktalarının 0º'den başlayıp 20º 'ye kadar 1º arttırılarak her hücum açısı değerlendirilerek cevap yüzeyi oluşturulmakla birlikte kritik hücum açıları elde edilen eniyilenmiş tasarım elde edilmiştir. Kanat planform parametrelerinin aerodinamik katsayılar üzerindeki etkisi detaylı olarak incelenmiş ve tartışılmıştır. Çalışma sonucunda kanat planformu, 10º'nin üzerindeki kritik hücum açısı değerinde ve ayrıca sürükleme katsayısında ve kaldırma katsayısında sırasıyla %5 azalma ve %3 artış sağlayacak şekilde optimize edilmiştir.