Kara Ulaşım Araçlarının Aerodinamik İncelemesi

Abstract

Bu çalışmada, panel metodu ve hesaplamalı akışkanlar dinamiği (CFD) analizi kullanılarak 0,2 ,4 ,6 ,8, 10° hücum açılarında ve firar kenarı 0.05, 0.15, 0.30, 0.40, 0.60, 0.80 ve 1.00 profil boyu yerden açıklıklarda NACA4412 profilline etki eden kaldırma kuvvetinin değişimi incelenmiştir. Panel yöntemi hesaplamalarında lineer dağılımlı girdap, CFD yönteminde ise Ansys 10.0 içerisindeki simplef algoritması kullanılmıştır. Taşıma katsayılarının hesabı için profil etrafındaki basınç dağılımları hesaplanmış, daha sonra profil etrafında integre edilerek taşıma katsayıları elde edilmiştir. Elde edilen sonuçlar birbirleri ile ve deney sonuçları ile karşılaştırıldığında karakteristik olarak profil etrafındaki akımların iki yöntemde de benzerlik gösterdiği, profil alt yüzeyi ile yer çizgisi arasında kalan alan daralıp genişleyen bir hacim oluşturduğunda profilin yere yaklaşması ile altında negatif basınç alanın arttığı, profilin alt yüzeyi ile yer çizgisi aresında kalan alan sadece daralan bir yapı oluşturduğunda ise profil yere yaklaştıkça altında pozitif basınç alanının arttığı görülmüştür. Panel yöntemi ile CFD yönteminin deney sonuçlarına olan uyumu incelendiğinde ise profile bağlı yerin bağıl hızının panel yönteminde simetrik iki profil ile tam olarak simüle edilemediği, yani bu koşulun panel yöntemi çözümüne tam olarak uygulanamadığı, fakat CFD yönteminde ise yerin profile bağlı bağıl hızının, oluşturulan çözüm hacmindeki yere ait sınır şartlarının uygulanması ile hesaba daha iyi integre edilebilmesinden dolayı CFD yönteminin deney sonuçlarına daha yakın sonuçlar verdiği tespit edilmiştir.

In this study using the panel method and computational fluid dynamics (CFD) method NACA-4412 profile at varying attack of angles 0-10° and varying chord profile ratio ground clearances (0.05, 0.15, 0.30, 0.40, 0.60, 0.80, 1.00) is tested and changes in lifting forces are investigated. At panel method linear vortex distribution is used, for CFD method Ansys 10.0’s simplef algorithm is used. To calculate lift coefficients pressure coefficients are calculated, then calculated coeffficients are integrated along chord profile to get lift coefficients. Results are compared with each other and with experimental results. As characteristic both results are found similar, if the area between undersurface of the chord and ground line has a shrinking expanding structure then a negative pressure field which expands by smalller ground clearances occurs if the area between undersurface of the chord and ground line has just only a shrinking structure then a positive pressure field which expands by smalller ground clearances occurs. When panel method and CFD method results are compared to experimenal results it is seen that relative ground speed which belong to chord can not be integrated to panel method solution because of just using two symmetrical profiles, but because of easy integration of relative ground speed (relative to chord) to mesh area boundary conditions, CFD method is giving closer results to experimental results when compared to panel method.