Çekici römorke etki eden aerodinamik kuvvetler üzerine doğadan esinlenerek geliştirilen pasif akış kontrol parçalarının etkilerinin incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, bir çekici römork araca, doğadan esinlenilerek geliştirilen pasif akış kontrol ekipmanlarının eklenmesi ile aracın aerodinamik özelliklerinin değişimi incelenmiştir. Üç farklı bölge için çeşitli pasif akış kontrol ekipmanları geliştirilmiştir. Pasif akış kontrol ekipmanlarından biri olan rüzgârlık tasarımları, kanarya geometrisinden esinlenilen dört farklı tasarım olmuştur. İkinci pasif akış kontrol ekipmanları Römorkun üst kısmı için tasarlanan, NACA 0009, NACA 0012 ve NACA 0015 yarım uçak kanadı geometrilerinden geliştirilen üç farklı tasarımdan meydana gelmiştir. Sonuncu tasarımlar ise; düz, sinüzoidal, üçgen ve kare geometrilere, 15, 20, 25 ve 30 mm uzunluğa ve 13 °, 25 ° ve 30 ° açılara sahip 48 farklı konik kuyruk tasarımlarından oluşmuştur. Çalışmada çekici römorkun temel ve kombinasyonlarının yük hücresi yardımıyla sürükleme kuvveti ölçümleri rüzgâr tünelinde yapılarak kıyaslanmıştır. Reynolds sayısının bağımsızlığı 1.6x10^5-6.5x10^5 aralığında sağlanarak tüm deneyler 5.6x105 Reynolds sayısında gerçekleştirilmiştir. Ayrıca en iyi aerodinamik iyileştirmeyi oluşturan kombinasyon için duman-tel akış görüntülemesi yapılmış ve akış görüntüleme deneyleri Re=2.4x105 gerçekleştirilmiştir. Çekici römork araca önerilen Rüzgârlık ilave edildiğinde sürüklemede maksimum % 17.8'lik azalma meydana gelmektedir. Bu etki Rüzgârlık tasarımına ek olarak yarım NACA uçak kanadı eklendiğinde % 27.5 olmakta ve ayrıca bu kombinasyona konik kuyruk ilave edildiğinde ise sürükleme kuvvetindeki iyileşme %28.5'e yükselmektedir. Bulunan bu sonuçların akış görüntüleme deney sonuçları ile uyum içerisindedir. Pasif akış kontrol ekipmanlarının büyük etkisi olduğu ortaya konulmuştur.