| Popis: |
Bu çalışmada, neredeyse sessiz uçuş tipleri ile bilinen, özel olarak seçilmiş kuşların uçuş davranışları, hesaplamalı akışkanlar dinamiği'nde sayısal olarak analiz edilmiştir. Bu çalışmanın amacı, üç kuş profilinin düşük gürültülü uçuşunu araştırmak ve baykuş kanat profilinin, şahin ve martı kanat profilleri ile karşılaştırıldığında aerodinamik etkilerini göstermektir. Analizler, hücum açısı, serbest akış hızı (uçuş hızı) ve seçilen kuşların akustik özelliklerine dayanırken, kuş kanadı kesitleri doğal anatomilerine göre modellenmiştir. Analizler, bu çalışma için uygun türbülans modellerine sahip bir hesaplamalı akışkanlar dinamiği yazılımında sayısal olarak gerçekleştirilmiştir. Bu çalışmada akustik model olarak Ffowcs-Willams & Hawkings yaklaşımı seçilmiştir. Akustik özellikler üzerindeki aerodinamik etkiler; basınç, hız, girdap ve ses basıncı seviyesi açısından karşılaştırılmıştır. Akustik veriler için frekans aralığı 0-7500Hz olarak belirlenmiştir. Bu çalışmada, vortisite sonuçlarının, akustik sonuçlarla ilişkili olduğu ve baykuşun, özellikle 0-3000Hz aralığında üç kuş arasında en sessiz uçuşa sahip olduğu görülmüştür. Şahin kanat profilinin, diğer iki kuşla karşılaştırıldığında ortalama bir akustik performans gösterirken, martı kanat profili, 3000Hz üzerindeki frekans aralığındaki bazı bölgelerde üstünlük sağlamıştır. Baykuş kanat profil geometrisinin, sessiz bir uçuşa nispeten olumlu bir etki sağladığı ifade edilebilir. In this study, the flight behaviour of specially selected birds, which are known for their nearly silent flight types, are numerically analyzed in Computational Fluid Dynamics. The aim of this study is to investigate the low noise flight of the three bird profiles, and to show the aerodynamic effects of the owl airfoil compared to the falcon and the gull. The analysis are based on the angle of attack, the free stream velocity (flight speed) and acoustic features of the selected birds, while the bird wing cross sections are modelled according to their natural anatomy. The analysis are carried out numerically in a CFD software with suitable turbulence models for this work, where the acoustic model is chosen as the Ffowcs-Willams & Hawkings analogy. The aerodynamic effects on the acoustic is compared in terms of pressure, velocity, vorticity and sound pressure level, where the frequency interval for the acoustic data is set to 0-7500Hz. It was seen that the vorticity results are related to the acoustic results, and the owl showed the most silent flight among the three birds, especially between 0-3000Hz range. The falcon airfoil showed rather an average acoustic performance compared to the other two birds, while the gull airfoil took the lead in some regions in the frequency range above 3000Hz. It can be stated the effect of the owl airfoil shape ensured a relatively silent flight. 66 |
