Sesaltı Rüzgar Tünelinde Kanat Aerodinamiği Kuvvet Ve Akış Görüntüleme Analizleri

Yıl 2023, Cilt: 9 Sayı: 2, 516 - 527, 31.12.2023

Samet Giray Tunca , Mustafa Arif Özgür

https://doi.org/10.34186/klujes.1391434

Cited By: 1

Öz

Aerodinamik ölçümler kanat profillerinin karakteristik yapılarını belirlemek için yapılır. Bu ölçümler kanadın yapısını optimize etmek için kullanılır. Kanat profillerinin kalkış, uçuş ve iniş durumlarındaki durumunu incelemek için kaldırma katsayısı değerleri göz önünde bulundurulur.
Bu çalışmada kanat aerodinamiği çalışması ile sesaltı rüzgar tünelinin akış doğrulama çalışması yapılmıştır. Sesaltı rüzgar tünelinde NACA0015 kanat profili incelenmiştir. Test odasına kuvvet sensörü yerleştirilerek kanat profili analizi yapılmıştır. Sesaltı rüzgar tünelinde bal peteği, akış fileleri, daralma konisi, test bölmesi, difüzör ve emiş motoru bölümleri bulunmaktadır. Test bölmesi 50x50 cm olan sesaltı rüzgar tünelinde kullanılan model 3d yazıcı yöntemi ile imal edilmiştir. Kaldırma ve sürükleme kuvveti ölçümleri 6x10'4, 8x10'4 ve 10x10'4 Reynolds sayısı (Re) değerlerinde çalışılmıştır. Ölçümler hücum açısının 0 dereceden başlayarak iki derecelik artışlarla analiz edilmiştir. Konumlamanın test odasının içinde olacak şekilde farklı Re sayılarında yapılan ölçümler neticesinde yaklaşık olarak 9 ve 10 derecelik açılarda tutunma kaybının başladığı gözlemlenmiştir.
Direnç teli ile yapılan akış görüntüleme sistemi rüzgar tüneli test bölmesinde duman akışı oluşturulmuştur ve akış ayrışması bu yöntem ile görüntülenmiştir. Akış görüntüleme deneyi 6 m/s hızda 6x10'4 Re sayısında gerçekleştirilmiştir. Yüksek Re sayılarında akış görüntüleme deneylerinden sonuç almak için Re formülündeki değişkenleri düzenlemek gerekmektedir. Çalışılan kanadın veter uzunluğu değiştirildiğinde Re sayısı da değişecektir.
Yapılan çalışmalar neticesinde kaldırma kuvveti değerleri ve akış görüntüleme ile elde edilen duman görüntüsünde tutuma kaybı derecelerinin birbiri ile örtüştüğü anlaşılmıştır.

Anahtar Kelimeler

Rüzgar tüneli, stall, kanat profili, kaldırma katsayısı, akış görüntüleme

Destekleyen Kurum

Kütahya Dumlupınar Üniversitesi

Proje Numarası

2023-18

Kaynakça

• Arslan, P., Kalkan, U., Tıraş, H., Tunçöz, İ., Yang, Y., Gürses, E., . . . Yaman, Y. (2015). Bir Hibrit Firar Kenarı Kontrol Yüzeyinin Tasarımı Ve Analizi. TMMOB Makina Mühendisleri Odası VIII. Ulusal Uçak, Havacılık ve Uzay Mühendisliği Kurultayı.
• Barlow, J., Harper, W., & Pope, A. (1999). Low-Speed Wind Tunnel Testing. Jhon Wiley & Sons. Inc.
• Genç, S., Özışık, G., & Kahraman, N. (2008). Düz Flapli NACA0012 Kanat Profilinin Aerodinamik Performansının İncelenmesi. Isı Bilimi ve Tekniği Dergisi.
• Göv, İ., Doğru, M., & Korkmaz, Ü. (2019). Improvement of the aerodynamic performance of NACA 4412 using the adjustable airfoil profile during the flight. Gazi Üniversitesi Mühendislik ve Mimarlık Fakültesi Dergisi.
• Hamdani, H., & Sun, M. (2000). Aerodynamic forces and flow structures of an airfoil in some unsteady motions at small Reynolds number. International Journal of Air-Conditioning and Refrigeration.
• Kaya, M. (2014). Aırfoıl Yapının Yakın Çevresindeki Hız Ve Basınç Dağılımının Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği Yöntemi İle İncelenmesi. Erzincan Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi.
• Kazemi, S., Ahmadabadi, M., Sedaghat, A., & Saghafian, M. (2016). Aerodynamic performance of a circulating airfoil section for Magnus systems via numerical simulation and flow visualization. Energy 104.
• Koca, M. S. (2019). Su tünellerinde model hareket kontrolü ve senkron aerodinamik kuvvet ölçüm sistemi tasarımı. Başkent Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü.
• Miklosovic, D., Murray, M., Howle, L., & Fish, F. (2004). Leading-edge tubercles delay tutunma kaybı on humpback whale (Megaptera novaeangliae) flippers. Physics of Fluids.
• Önen, B. (2011). Bir Ses Altı Rüzgâr Tünelinin Performansının Ve Bazı Modeller Üzerindeki Akışın Deneysel Ve Bilgisayar Destekli Analizi. Kocaeli Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Yüksek Lisans Tezi.
• Özdemir, M., & Onbaşı, S. (2004). F-4 Phantom II Uçağının Etrafındaki Akışın H.A.D. Analizi Kısım 1: Kanat Kök Profili NACA 0006. HAVACILIK VE UZAY TEKNOLOJİLERİ DERGİSİ.
• Rubel, R., Uddin, K., Islam, Z., & Rokunuzzaman, M. (2016). Numerical and Experimental Investigation of Aerodynamics Characteristics of NACA 0015 Aerofoil. International Journal of Engineering Technologies.
• Tanürün, H., Ata, İ., Canlı, M., & Acır , A. (2020). Farklı açıklık oranlarındaki NACA-0018 rüzgâr türbini kanat modeli performansının sayısal ve deneysel incelenmesi. Politeknik Dergisi.
• Tunca, S., & Özgür, M. (2023). Sesaltı Rüzgâr Tünelinde Naca0015 Kanat Profilinin Kuvvet Ve Akış Görüntüleme Yöntemi ile Analizi. Global Conference on Engineering Research.
• Uzol, O., & Kurç, Ö. (2012). Uzun Açıklıklı Köprü Kesitlerinin Rüzgâr Altındaki Davranışının Analitik ve Deneysel İncelenmesi. ODTÜ Mühendislik Fakültesi.