Tez No İndirme Tez Künye Durumu
126876 Bu tezin, veri tabanı üzerinden yayınlanma izni bulunmamaktadır. Yayınlanma izni olmayan tezlerin basılı kopyalarına Üniversite kütüphaneniz aracılığıyla (TÜBESS üzerinden) erişebilirsiniz.
A Computational study of a forward-facing nose cavity on a blunt-nosed projectile in supersonic flow using finite volume method / Ucunda oyuk bulunan küt burunlu bir mermi etrafındaki akışın süpersonik hızlarda sonlu hacimler yöntemi ile incelenmesi
Yazar:TANER BALKAN
Danışman: DOÇ.DR. F. OĞUZ EDİZ
Yer Bilgisi: İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü
Konu:Savunma ve Savunma Teknolojileri = Defense and Defense Technologies
Dizin:Akışkanlar dinamiği = Fluid dynamics ; Mermi = Projectile ; Sonlu hacimler yöntemi = Finite volumes method
Onaylandı
Yüksek Lisans
İngilizce
2002
71 s.
UCUNDA OYUK BULUNAN KÜT BURUNLU BİR MERMİ ETRAFINDAKİ AKIŞIN SÜPERSONİK HIZLARDA SONLU HACİMLER YÖNTEMİ İLE İNCELENMESİ ÖZET Ordular zırh delme özellikleri nedeniyle kinetik enerji mermileri ile ilgilenmektedirler. Daha yüksek kinetik enerji, hedefte daha büyük tahribatı gerçekleştirir. Kinetik enerji, mermi hızının karesiyle orantılı olduğu için hız özelliği önem kazanmaktadır.Günümüzde deniz seviyesinde burunda erime olmadan 1.5-2 km/s hıza ulaşılmıştır fakat, 2 km/s'den daha yukarı hızlarda yüksek sıcaklıktan dolayı burunda erime oluşmaktadır. Süpersonik bir merminin burnunda eksenel bir oyuk açılması bölgesel bir sıcaklık azalmasına neden olur. Oyuğun içerisinde, merminin önündeki şok dalgasının salınımına yol açan güçlü basınç salınımları oluşur, bu da deniz seviyesinde soğutma mekanizmasına sebep olur. Bu çalışmanın ilk amacı, ucunda oyuk bulunan küt burunlu bir merminin 5 Mach ve 2 Mach hızlarındaki daimi akış sonuçlarım elde etmektir.Diğer amacı ise, 5 Mach hızındaki L/D = 0.23 konfigürasyonu için zamana bağlı basınç salınımlarını elde etmektir.Bu çalışmada belirtilen amaçlara ulaşmak için sonlu hacimler yöntemine dayalı FLUENT yazılımı kullanılmıştır. Tüm hesaplamalar İTÜ'nün Yüksek Başarımlı Hesaplama Sistemleri kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Bu hesaplamalı analiz sonucunda elde edilen basınç dağlımları, deneysel çalışmaların sonucu elde edilen akım görüntüleri ile niteliksel olarak karşılaştırılmıştır. Hesaplamalı analiz sonuçlan, deneysel çalışma sonucu elde edilen akım görüntüleri ile şok yeri ve şekli açısından çok uyumludur. Zamana bağlı simülasyonlar sığ derinlikteki oyuklarda ana moda yakın küçük band genişliğindeki frekanslarda deney gürültüsünün, rezonant basınç salınımları oluşturduğunu göstermiştir. V1U
A COMPUTATIONAL STUDY OF A FORWARD-FACING NOSE CAVITY ON A BLUNT-NOSED PROJECTILE IN SUPERSONIC FLOW USING FINITE VOLUME METHOD SUMMARY Armies are interested in the kinetic energy projectiles because of their penetration characteristics. The more kinetic energy delivered, the more damage done to the target. This places premium on achieving high speed, since kinetic energy depends on the square of weapon's velocity. Currently, speeds of 1.5-2 km/s at sea level can be attained without ablation of the projectile tip but above 2 km/s, extremely high heating rates can cause tip ablation. Introducing an axial cavity in the nose region of a supersonic projectile result in a local reduction in peak heating. Strong pressure oscillations are generated within the cavity to induce bow shock oscillations ahead of the projectile, which provide cooling mechanism at sea level. The first objective of this study is to obtain the steady-flowfield results for a forward-feeing nose cavity on a blunt-nosed projectile both at Mach 5 and at Mach 2. The second objective is to obtain the time-accurate simulations of pressure oscillations for L/D = 0.23 configuration at Mach 5.The FLUENT solver, a finite volume code, was used in this computational study in order to achieve these two objectives. All of these computations were performed using High-Performance Computing Systems of ITU. Static pressure contours obtained by the computational analysis were compared with the experimental flow visualization results qualitatively. The computational results showed very good agreement with the experimental flow visualization results in terms of shock positions and shapes. Time-accurate simulations showed that freestream noise in a small bandwidth of frequencies near the primary mode is the mechanism that drives resonant pressure oscillations within shallow forward-feeing cavities. Vll