Yüzey Geometrisinin Mermi Aerodinamik Davranışları Üzerine Etkisinin Nümerik İncelenmesi

Selçuk SELİMLİ (Karabük Üniversitesi, Enerji Sistemleri Mühendisliği Bölümü, Karabük, Türkiye)
Politeknik Dergisi
7 0
Yıl: 2021 Cilt: 24 Sayı: 1 Sayfa Aralığı: 299 - 304 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.2339/politeknik.698872 İndeks Tarihi: 08-06-2021

Yüzey Geometrisinin Mermi Aerodinamik Davranışları Üzerine Etkisinin Nümerik İncelenmesi

Öz:
Gelişen silah sistemleri, sistemlerde kullanılan sarf malzeme niteliğindeki mermilerin üzerinde de çalışılması ve geliştirilmesiihtiyacını gerektirmektedir. Malzeme ve geometri alanında gerçekleştirilen iyileştirme çalışmaları ile tahrip güçleri, menzilleri,hareket ve hedefe ulaşım stabilizasyonları iyileştirilmiş mermilerin üretimi çalışılmaktadır. Bu çalışmada, 9 mm parabellum tiphafif mermi çekirdeği yüzeyine oluşturulan kanal yapı ve çukur yapının mermi etrafında oluşan aerodinamik akış davranışı üzerineetkisinin incelenmesi konu edinilmiştir. Mermi çekirdeği etrafında oluşan hava akışı hesaplamalı akışkanlar dinamiği tabanlı Fluentyazılımı ile incelenmiştir. Sıkıştırılabilir hava akışı, Sutherland’s kanununa bağlı viskoz etkiler dikkate alınarak Spalart Allmarastürbülans akış modeli ile analiz edilmiştir. Çalışmada mermi geometrisi üzerine oluşturulan kanal veya çukur yüzey formununmermi hızında artışa, kayma gerilimi ve sürükleme kuvvetinde ise azalışa sebep olabildiği sonucuna ulaşılmıştır. Mermi yüzeyformunda meydana getirilecek çukur veya kanal yapının mermi hareketinde stabilizasyon yanında menziline de olumlu katkılarsağlayacağı değerlendirilmiştir.
Anahtar Kelime:

Numerical Investigation of the Effect of Surface Geometry on Bullet Aerodynamic Behaviours

Öz:
Developing gun systems require the studying and development of the bullets that are consumable supplies. By the improvement works in the field of materials and geometry, the production of bullets whose destroying forces, ranges, stabilization of movement and access to the target are improved was being studied. In this study, the effect of riblet and dimple formed body surface of a 9 mm parabellum type light core bullet on the aerodynamic flow behaviour around the bullet was discussed. Airflow around the bullet core was investigated by the computational fluid dynamic base software Fluent. The compressible airflow was analysed with the Spalart Allmaras turbulence flow model, considering the viscous effects due to Sutherland’s law. In this study, it was concluded that the riblet and dimpled surface formed bullet geometry could lead to an increase of bullet velocity and a decrease in shear stress and drag force. It was evaluated that the dimple and riblet formed bullet surface provides positive contributions to its range as well as stabilization in bullet motion.
Anahtar Kelime:

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
  • [1] Thakur V., Yadav T. and Rajiv B., "Drag optimization of bluff bodies using CFD for aerodynamic applications", Int. J. Comput Eng. Res., 7(4): 25–32, (2017).
  • [2] Sahoo S. and Laha M.K., "Coefficient of drag and trajectory simulation of 130 mm supersonic artillery shell with recovery plug or fuze", Def. Sci. J., 64(6): 502–508, (2014).
  • [3] Litz B., "Aerodynamic drag modeling for ballistics part 1 aerodynamic drag 101", Applied Ballistics,1: 1–13, (2016).
  • [4] Gemba K., "Shape effects on drag", NASA, 90840: 2–5, (2007).https://www.grc.nasa.gov/www/k12/airplane/shaped.html (erişim tarihi: 11.01.2020)
  • [5] Lorite-Díez M., Jiménez-González J.I., Gutiérrez-Montes C. and Martínez-Bazán C., "Drag reduction of slender blunt-based bodies using optimized rear cavities", J. Fluids Struct.,74: 158–77, (2017).
  • [6] Khan T.H. and Saha S., "Numerical Simulation and aerodynamic characteristic analysis of a paraboloid-tip bullet", 4th Global Engineering, Science and Technology Conference, Bangladesh, 1–8, (2013).
  • [7] Bixler G.D. and Bhushan B., "Fluid drag reduction with shark-skin riblet inspired microstructured surfaces", Adv. Funct. Mater., 23(36): 4507–4528, (2013).
  • [8] Choi J., Jeon W.P. and Choi H., "Mechanism of drag reduction by dimples on a sphere", Phys. Fluids, 18(4): 041702, (2006).
  • [9] Lim H.C. and Lee S.J., "PIV measurements of near wake behind a U-grooved cylinder", J. Fluids. Struct., 18(1): 119–130, (2003).
  • [10] Taheri A., "On the hydrodynamic effects of humpback whale’s ventral pleats", Am. J. Fluid Dyn.8(2): 47–62, (2018).
  • [11] Bogdanović-Jovanović J.B., Stamenković Ž.M. and Kocić M.M., "Experimental and numerical investigation of flow around a sphere with dimples for various flow regimes", Therm. Sci., 16(4): 1013–1026, (2012).
  • [12] Stanly R., Sagaram B.S., Suneesh S.S. and Kumar S.S.V., "Effect of passive flow controlling dimples on drag reduction and improved fuel efficiency", 20th Australasian Fluid Mechanics Conference, Australia, 2- 4, (2016).
  • [13] Chowdhury H., Loganathan B., Wang Y., Mustary I. and Alam F., "A study of dimple characteristics on golf ball drag", Procedia Eng., 147: 87–91, (2016).
  • [14] Muruganantham V.R. and Babin T., "Numerical investigation of hybrid blend design target bullets", Matec Web of Conferences, 172: 4–7, (2018).
  • [15] El Maani R., Elouardi S., Radi B. and El Hami A., "Study of the turbulence models over an aircraft wing", Incert Fiabilité Des Systèmes Multiphysiques, 2(2): 1–11, (2018).
  • [16] Rakowitz M., "Grid refinement study with a UHCA wing-body configuration using richardson extrapolation and grid convergence index GCI", New Results in Numerical and Experimental Fluid Mechanics III, Springer, Berlin, 77: 97-303, (2002).
  • [17] Ali M.S.M., Doolan C.J. and Wheatley V., "An assessment method for grid convergence of twodimensional direct numerical simulation of flow around a square cylinder at a low reynolds number", Proc Seventh Int Conf CFD Miner Process Ind, Australia, 1-6, (2009).
  • [18] Yamagata T. and Hayase T., "Grid convergence property of three-dimensional measurement-integrated simulation for unsteady flow behind a square cylinder with karman vortex street", J. Flow Control Meas. Vis., 4: 125–142, (2016).
  • [19] Fatchurrohman N. and Chia S.T., " Performance of hybrid nano-micro reinforced mg metal matrix composites brake calliper: simulation approach", IOP Conf. Ser. : Mater. Sci. Eng., 257: 012060, (2017).
  • [20] Sundaram S., Viswanath P.R. and Rudrakumar S., "Viscous drag reduction using riblets on NACA 0012 airfoil to moderate incidence", AIAA J., 34(4): 676–682, (1996).
  • [21] Choi J., Jeon W.P. and Choi H., "Mechanism of drag reduction by dimples on a sphere", Phys. Fluids,18(4): 16–19, (2006).
  • [22] Lee S.J. and Choi Y.S., "Decrement of spanwise vortices by a drag-reducing riblet surface", J. Turbul., 9: 1–15, (2008).
  • [23] Viswanath P.R., "Aircraft viscous drag reduction using riblets", Prog. Aerosp. Sci., 38(6-7): 571–600, (2002).
  • [24] Lienhart H., Breuer M. and Köksoy C., "Drag reduction by dimples? - A complementary experimental/numerical investigation", Int. J. Heat Fluid Flow, 29(3): 783–791, (2008).
  • [25] Duan L. and Choudhari M.M., "Effects of riblets on skin friction and heat transfer in high-speed turbulent boundary layers", 50th AIAA Aerosp. Sci. Meet. Incl. New Horizons Forum Aerosp. Expo., Nashville, 1-17, (2012).
  • [26] Sun Z.S., Ren Y.X. and Larricq C., "Drag reduction of compressible wall turbulence with active dimples", Sci. China Physics Mech. Astron., 54(2): 329-337, (2011).
APA Selimli S (2021). Yüzey Geometrisinin Mermi Aerodinamik Davranışları Üzerine Etkisinin Nümerik İncelenmesi. , 299 - 304. 10.2339/politeknik.698872
Chicago Selimli Selcuk Yüzey Geometrisinin Mermi Aerodinamik Davranışları Üzerine Etkisinin Nümerik İncelenmesi. (2021): 299 - 304. 10.2339/politeknik.698872
MLA Selimli Selcuk Yüzey Geometrisinin Mermi Aerodinamik Davranışları Üzerine Etkisinin Nümerik İncelenmesi. , 2021, ss.299 - 304. 10.2339/politeknik.698872
AMA Selimli S Yüzey Geometrisinin Mermi Aerodinamik Davranışları Üzerine Etkisinin Nümerik İncelenmesi. . 2021; 299 - 304. 10.2339/politeknik.698872
Vancouver Selimli S Yüzey Geometrisinin Mermi Aerodinamik Davranışları Üzerine Etkisinin Nümerik İncelenmesi. . 2021; 299 - 304. 10.2339/politeknik.698872
IEEE Selimli S "Yüzey Geometrisinin Mermi Aerodinamik Davranışları Üzerine Etkisinin Nümerik İncelenmesi." , ss.299 - 304, 2021. 10.2339/politeknik.698872
ISNAD Selimli, Selcuk. "Yüzey Geometrisinin Mermi Aerodinamik Davranışları Üzerine Etkisinin Nümerik İncelenmesi". (2021), 299-304. https://doi.org/10.2339/politeknik.698872
APA Selimli S (2021). Yüzey Geometrisinin Mermi Aerodinamik Davranışları Üzerine Etkisinin Nümerik İncelenmesi. Politeknik Dergisi, 24(1), 299 - 304. 10.2339/politeknik.698872
Chicago Selimli Selcuk Yüzey Geometrisinin Mermi Aerodinamik Davranışları Üzerine Etkisinin Nümerik İncelenmesi. Politeknik Dergisi 24, no.1 (2021): 299 - 304. 10.2339/politeknik.698872
MLA Selimli Selcuk Yüzey Geometrisinin Mermi Aerodinamik Davranışları Üzerine Etkisinin Nümerik İncelenmesi. Politeknik Dergisi, vol.24, no.1, 2021, ss.299 - 304. 10.2339/politeknik.698872
AMA Selimli S Yüzey Geometrisinin Mermi Aerodinamik Davranışları Üzerine Etkisinin Nümerik İncelenmesi. Politeknik Dergisi. 2021; 24(1): 299 - 304. 10.2339/politeknik.698872
Vancouver Selimli S Yüzey Geometrisinin Mermi Aerodinamik Davranışları Üzerine Etkisinin Nümerik İncelenmesi. Politeknik Dergisi. 2021; 24(1): 299 - 304. 10.2339/politeknik.698872
IEEE Selimli S "Yüzey Geometrisinin Mermi Aerodinamik Davranışları Üzerine Etkisinin Nümerik İncelenmesi." Politeknik Dergisi, 24, ss.299 - 304, 2021. 10.2339/politeknik.698872
ISNAD Selimli, Selcuk. "Yüzey Geometrisinin Mermi Aerodinamik Davranışları Üzerine Etkisinin Nümerik İncelenmesi". Politeknik Dergisi 24/1 (2021), 299-304. https://doi.org/10.2339/politeknik.698872
Sayfa Oluşturulma Tarihi
25-04-2024 5:47

İLETİŞİM

TÜBİTAK ULAKBİM TR Dizin

Yüzüncüyıl, İşçi Blokları Mahallesi

Muhsin Yazıcıoğlu Caddesi No:51/C

06530 Çankaya / ANKARA +90 (312) 298 92 00

trdizin@tubitak.gov.tr

TÜBİTAK ULAKBİM Ulusal Akademik Ağ ve Bilgi Merkezi Cahit Arf Bilgi Merkezi © Tüm Hakları Saklıdır. Gizlilik Politikası Kullanım Şartları