Üniform akış şartları içerisinde bulunan torpido benzeri farklı modellerin etrafında oluşan akış yapısının deneysel incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, Parçacık Görüntülemeli Hız Ölçme (PIV) yöntemi kullanılarak, üniform akış şartları içerisine yerleştirilen, küresel burun kanatsız kuyruk, küresel burun 3-kanatlı kuyruk ve küresel burun 4-kanatlı kuyruklu üç farklı torpido benzeri geometrilerin etrafındaki akış karakteristikleri deneysel olarak incelenmiştir. Deneyler hücum açısı α=0ᵒ, α=4ᵒ, α=8ᵒ ve α=12ᵒ için Re=20000 ve Re=40000 değerlerinde yapılmıştır. Yapılan deneyler sonucunda; anlık hız vektör alanı V değişimi, anlık girdap konturları ωL⁄U_∞ değişimi, ortalama akım yönündeki hız bileşeni konturları () değişimi, ortalama akım yönüne dik hız bileşeni konturları () değişimi, ortalama hız vektör alanı değişimi, ortalama akım çizgilerinin <Ψ> değişimi, ortalama girdap konturları (<ωL)⁄U_∞ > değişimi, ortalama akım yönündeki hız bileşeni türbülans çalkantı konturları () değişimi, ortalama akım yönüne dik yöndeki hız bileşeni türbülans çalkantı konturları () değişimi, ortalama Reynolds gerilme korelasyonu çalkantı konturları () değişimi ve ortalama boyutsuzlaştırılmış türbülans kinetik enerji konturları () değişimi elde edilmiştir. Elde edilen bulgularda türbülans karakteristiklerinin artan hücum açısı ve Reynolds sayısı ile art izinde baskın rol oynadığı ancak kanatlı kuyruk modeli kullanımı ile torpido benzeri geometrinin art izinde türbülans çalkantılarının önemli ölçüde bastırıldığı sonucuna varılmıştır.In his study, the flow characteristics around three different torpedo-like geometries with spherical nose-wingless stern, spherical nose 3-winged stern and spherical nose 4-winged stern placed in uniform flow conditions were experimentally investigated using the Particle Image Velocimetry (PIV) Measurement system. Experiments were performed for angles of attack α=0ᵒ, α=4ᵒ, α=8ᵒ and α=12ᵒ at Re=20000 and Re=40000 values. As a result of the experiments; instantaneous velocity vector field V change, instantaneous vorticity contours ɷL/U_∞ change, velocity component contours in the average current direction () change, velocity component contours perpendicular to the average current direction () change, average velocity vector field change, average streamlines <Ψ> change, average vorticity contours (<ωL)⁄U_∞ > change, velocity component in the average flow direction turbulent swirl contours () change, velocity component turbulent swash contours perpendicular to the average flow direction () change and average nondimensionalized turbulent kinetic energy contours () variation is obtained. In the findings, it was concluded that turbulence characteristics play a dominant role in the wake with increasing angle of attack and Reynolds number, but the use of the winged tail model significantly suppresses turbulent oscillations in the wake of the torpedo-like geometry.