RAE-M2129 S-şekilli hava alığındaki hammershock olaylarının sayısal analizi

Bu çalışma, savunma teknolojilerindeki hava alıklarının sayısal olarak analiz edilmesi için kapsamlı bir sistemin oluşturulmasına odaklanmaktadır. Savunma sektöründeki açık kaynalı yazılımlara geçiş eğilimine yanıt olarak, hava alığı aerotermal ve akışkan-yapısal etkileşimlerini incelemek için açık kaynaklı yazılımların kullanılması önerilmiştir. Kapsamlı literatür çalışmalarıyla neticesinde, doğrulanmış RAE M2129 hava alığı geometrisi seçilmiştir. Güvenilirliği ve etkin topluluğu nedeniyle OpenFOAM tercih edilmiştir. Açık kaynak çözüm ağı oluşturma araçları kullanılmamış olmasına rağmen, snappyHexMesh gibi araçların kullanılması RAE M2129 için çözüm ağı oluşturma sürecini basitleştirebilir. Kararlı durum analizleri yapılırken, uygun ön işlem, çözüm ağı hazırlığı ve sınır koşullarının belirlenmesi sonrasında rhoSimpleFoam çözücüsü kullanılmıştır. Farklı çözüm ağı yoğunluklarından elde edilen sonuçlar, literatürdeki sonuçlarla karşılaştırılmış ve önerilen yöntemin geçerliliği doğrulanmıştır. Özellikle, bazı parametrelerde küçük sapmalar gözlenmiş ve sonuçlar literatürle karşılaştırılmıştır. rhoPimpleFoam kullanarak yapılan zamana bağlı simülasyonlarda, kararlı durum sonuçlarıyla karşılaştırıldığında bazı dalgalanmalar gözlemlenmiştir. Bu çalışmanın ilginç bir yönü, hammershock fenomeninin uygulanmasıdır. Bu, hava alığı tasarımı esnasında türbülans, akış değişkenlikleri ve akışkan-yapısal etkileşimleri hakkında bilgi edinmek için çok önemli bir teknik olan hava alığı çıkışında ani bir basınç değişikliği getirilerek elde edilir. Paraview kullanarak yapılan son işlemler, hava akışının hız konturları, Mach konturları, duvar akış çizgileri ve Schlieren benzeri yoğunluk gradyanı görüntülerinde ortaya çıkan hava akışı dinamikleri hakkında önemli bakış açıları sunmuştur. Bu çalışmanın sonuçları, savunma sanayisi içinde hava alığı aerotermodinamiği ve akışkan-yapısal etkileşimlerini anlamak için açık kaynak CFD çerçevesinin gerekliliğini vurgulamaktadır. Bu çalışmanın katkıları, hava alıklarının gelecekteki CFD çalışmalarını artırmaktır. Mevcut çalışma yalnızca tek bir hava girişi geometrisine odaklansa da, tüm uçak gövdesi gibi daha geniş uygulamalar için olanaklar mevcuttur. Ayrıca, hammershock fenomeninin değişen basınç dağılımı yoluyla uygulanması veya kompresör kaynaklı emme alanı gibi gerçekçi faktörlerin eklenmesi, daha fazla hesaplama kaynağı ile mümkün olacaktır. Sonuç olarak, bu çalışma, savunma sanayisindeki hava alıklarının karmaşık dinamiklerini çözmek için özellikle OpenFOAM gibi açık kaynak yazılımların kullanılabilirliğini göstermektedir. Bu yaklaşımların benimsenmesi, hava alığı tasarımını geliştirmek, hava akışının tutarlılığını güçlendirmek ve savunma sanayisindeki uygulamaların etkinliğini artırmak için potansiyel taşımaktadır.