Simetrik ve asimetrik naca kanat modeli üzerinde farklı geometrik yapıların aerodinamik performansa etkisinin incelenmesi

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2020

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: MELTEM SALMAN

Danışman: ADEM ACIR

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Kanat modellerinin geometrik yapısı, rüzgar türbinlerinden ve hava araçlarından daha yüksek performans sağlamak için önemli bir parametredir. Bu tez çalışmasında, NACA 0015 ve NACA 4412 kanat modellerinin 14 m/s, 18 m/s ve 22 m/s olmak üzere 3 farklı hızda, kanadın üst yüzeyinde hücum kenarından 0,2c uzaklıkta kare, üçgen ve küre olmak üzere 3 farklı dimple eklenerek ve düz kanat ile dimple yapısına sahip kanatların karşılaştırılarak aerodinamik performansları sayısal olarak incelenmiştir. SOLIDWORKS CAD programı kullanılarak elde edilen kanat modellerinin çizimleri, akış analizlerini gerçekleştirmek için ANSYS FLUENT programına aktarılmıştır. Analizler 0 ile 27,5° hücum açıları arasında ve 2,5° adım aralıklarında, kanat açıklık oranı (AR) 3 iken gerçekleştirilmiştir. Analizlerde SST k-ω türbülans modeli kullanılmıştır. Kanat modellerinin veter uzunlukları (c) 10 cm olarak belirlenmiştir. Düz kanatlarda farklı hızlarda gerçekleştirilen analizler sonrasında kanat üst yüzeyine, çapı 0,1c ve yüksekliği 0,04c olan kare, üçgen ve küre çukur yapısı (dimple) eklenerek sayısal analizler yapılmıştır. Her iki kanat modeli için de, rüzgarın giriş hızı artışı aerodinamik performansı olumlu yönde etkilemiştir. Kanat modeline eklenen dimple yapıları kıyaslandığında, küre dimple yapısının diğer dimple yapılarına göre daha yüksek performans sağladığı görülmüştür. Küre dimple yapısı eklenmesiyle NACA 0015 kanat modelinin maksimum CL değeri 17° hücum açısında gerçekleşirken, kanat modeline çukur eklendiğinde 22,5° olduğu görülmüştür. NACA 4412 kanadı için ise bu değer 20°'den 22,5°'ye yükseldiği gözlemlenmiştir. Tutunma kaybı (stall) sonrasında, dimple yapısına sahip kanadın aerodinamik performansının düz kanat modeline kıyasla daha yüksek olduğu ve tutunma kaybının daha kademeli olarak gerçekleştiği belirlenmiştir.