Yenilikçi Aerospike Nozulun Geleneksel De Laval Nozul ile Karşılaştırmalı Tasarımı ve Performans Değerlendirmesi: Sayısal ve Deneysel Bir Çalışma
Ahmet Meram, Altan Berdan Minaz
- Yıl : 2025
- Cilt : 4
- Sayı : 1
- Sayfa :
49-61
Bu çalışmada, özgün bir aerospike roket nozulu tasarlanmış ve performansı, geleneksel De Laval roket nozulu ile hem sayısal hem de deneysel olarak karşılaştırılmıştır. Roket motorlarında kullanılan nozüller, yanma odasında üretilen yüksek enerjili gazların kontrollü bir şekilde dışarı atılmasını sağlayarak itki üretiminde kritik rol oynamaktadır. Bu nedenle, bir nozulun geometrisi ve aerodinamik özellikleri, roketin genel verimliliği, yakıt tüketimi ve görev başarısı üzerinde doğrudan etkilidir. Roket motorlarında kullanılan nozul tipleri, görev türüne, atmosferik koşullara ve hedeflenen irtifa aralığına bağlı olarak değişiklik gösterebilir. En yaygın kullanılan nozul türleri arasında De Laval ve aerospike nozülleri yer almaktadır.De Laval nozülleri sabit geometrili ve belirli irtifa koşullarına göre optimize edilmiş tasarımlar sunarken, aerospike nozülleri değişken çevre basıncına uyum sağlayabilen yapıları sayesinde geniş bir irtifa aralığında yüksek aerodinamik verimliliği koruyabilmektedir. Bu özelliği nedeniyle aerospike nozülleri, özellikle Tek Aşamada Yörüngeye Ulaşım (SSTO) görevleri için avantajlı bir seçenek olarak değerlendirilmektedir. Aerospike nozulları, düşük irtifalarda çevresel basınca adapte olabilme yetenekleri sayesinde yakıt tasarrufu sağlayarak daha verimli bir itki üretimi gerçekleştirebilir.Çalışmada, hem aerospike hem de De Laval nozülleri, aynı yanma odası ve aynı yakıt koşulları altında karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Sayısal analizlerde ANSYS Fluent yazılımı kullanılarak nozüllerin basınç, sıcaklık ve hız dağılımları elde edilmiştir. Analizlerde kullanılan ağ yapıları, sınır koşulları ve türbülans modelleri dikkatlice seçilerek simülasyon doğruluğu artırılmıştır. Sayısal analiz sonuçları doğrultusunda, her iki nozulun performans eğilimleri değerlendirilmiş, ardından laboratuvar ortamında yapılan deneysel çalışmalarla bu sonuçlar doğrulanmıştır. Deneysel testlerde, itki kuvveti, gaz çıkış hızları ve sıcaklık ölçümleri gerçekleştirilmiş, elde edilen veriler sayısal sonuçlarla karşılaştırılmıştır.Çalışmanın özgün yönü, klasik nozul tasarımlarına alternatif olarak geliştirilen aerospike yapısının hem simülasyon hem de deney düzeyinde incelenmesi ve performansının somut verilerle ortaya konmasıdır.
Atıf yapmak için :
Minaz, A.B., & Meram, A. (2025). Design and Performance evaluation of a novel aerospike nozzle compared to a conventional de laval nozzle: Numerical and experimental study. Aerospace Research Letters (ASREL), 4(1), 49-61. https://doi.org/10.56753/ASREL.2025.1.4
Açıklama :
Yazarların hiçbiri, bu makalede bahsedilen herhangi bir ürün,
aygıt veya ilaç ile ilgili maddi çıkar ilişkisine sahip değildir. Araştırma,
herhangi bir dış organizasyon tarafından desteklenmedi.Yazarlar çalışmanın
birincil verilerine tam erişim izni vermek ve derginin talep ettiği takdirde
verileri incelemesine izin vermeyi kabul etmektedirler.
None of the authors, any product mentioned in this article,
does not have a material interest in the device or drug. Research,
not supported by any external organization.
grant full access to the primary data and, if requested by the magazine
they agree to allow the examination of data.
Yenilikçi Aerospike Nozulun Geleneksel De Laval Nozul ile Karşılaştırmalı Tasarımı ve Performans Değerlendirmesi: Sayısal ve Deneysel Bir Çalışma, Araştırma Makalesi,
2025,
Vol.
4
(1)
Geliş Tarihi : 30.05.2025,
Kabul Tarihi : 12.06.2025
,
Yayın Tarihi : 30.06.2025
Asrel Aerospace Research Letters
ISSN: ;
E-ISSN: 2980-0064 ;
Araştırma Makalesi
PDF Olarak Görüntüle
Anahtar Kelimeler
nozül, de lava, aerospike
