CFD analysis of a NACA 0009 aerofoil at a low reynolds number

Autor: Yasin Furkan Gorgulu, Mustafa Arif Ozgur, Ramazan Köse
Přispěvatelé: Görgülü, Yasin Furkan, Özgür, Mustafa Arif, Köse, Ramazan
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2021
Předmět:
Popis: Proper blade design, selection and use continue to gain importance with the developing technology, aviation and space industry. Many applications use wings such as aircraft (planes, helicopters, etc.), UAV (Unmanned Aerial Vehicle), wind turbines and so on. This study covers a NACA 0009 profiled wing with a 111 mm span and chord and its CFD analysis using Ansys version 15.0. Three-dimensional analysis has been done using Ansys Fluent. A geometry was created, this geometry was meshed properly, tighter especially close to the wings, and its analysis was completed using the k-w turbulence model. In total 2,078,272 nodes and 2,036,295 elements have been formed in the mesh. Four different angles of attack have been tested which are 0°, 5°, 10° and 15° at 37,000 Reynolds number. Generated mesh has an average skewness rate of 1.3 and an average orthogonal quality rate of 0.97. Velocity contours and streamlines have been compared to the literature. Lift and drag coefficients have been monitored. As the angle of attack increases, it is seen that shocks form at the trailing edge especially at 15° angle of attack and therefore aerodynamic performance of the NACA 0009 at different angles has been tested. With a L/D ratio of 10.03, the 5° angle of attack have been prevailed in comparisons.
Uygun kanat tasarımı, seçimi ve kullanımı gelişen teknoloji, havacılık ve uzay sanayi ile birlikte önem kazanmaya devam etmektedir. Hava araçları (uçaklar, helikopterler vb.), İHA (İnsansız Hava Aracı), rüzgâr türbinleri vb. gibi birçok uygulamada kanatlar kullanılmaktadır. Bu çalışma, 111 mm kord uzunluğuna ve kiriş uzunluğa sahip bir NACA 0009 profilli kanadı ve Ansys 15.0 sürümünü kullanarak HAD (Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği) analizini kapsamaktadır. Ansys Fluent kullanılarak üç boyutlu analiz yapılmıştır. Bir geometri oluşturulmuş, bu geometri uygun şekilde özellikle kanat yakınları sık olacak şekilde sayısal ağ oluşturulmuş ve k-w türbülans modeli kullanılarak analizi tamamlanmıştır. Sayısal ağda toplamda 2.078.272 düğüm noktası ve 2.036.295 eleman oluşturulmuştur. 37.000 Reynolds Sayısı altında 0°, 5°, 10° ve 15° olmak üzere dört farklı hücum açısı için test edilmiştir. Oluşturulan sayısal ağın ortalama çarpıklık oranı 1,3 ve ortalama ortogonal kalite oranı 0,97'dir. Hız kontürleri ve akım çizgileri literatürle karşılaştırılmıştır. Kaldırma ve sürükleme katsayıları kayıt altına alınmıştır. Hücum açısı arttıkça, özellikle 15° hücum açısında firar kenarında şokların oluştuğu görülmekte ve böylece NACA 0009'un farklı açılarda aerodinamik performansı test edilmiştir. 10,03’lük L/D oranı ile 5° hücum açısı kıyaslamaları galip tamamlamıştır.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: