Geri Dön

Experimental and numerical studies of flow characteristics around a ground vehicle

Bir kara taşıtı modeli etrafında oluşan akış karakteristiklerinin deneysel ve sayısal yöntemlerle incelenmesi

  1. Tez No: 287221
  2. Yazar: TURAL TUNAY
  3. Danışmanlar: PROF. DR. BEŞİR ŞAHİN
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2011
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Çukurova Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 211

Özet

Kara taşıtları etrafında oluşan akış yapısı tamamen üç boyutlu ve türbülanslıdır. Büyük ölçekli akış ayrılmaları ve sirkülasyon bölgeleri, karmaşık yapılı girdaplar, aracın arka kısmında akış yönünde oluşan girdaplar ve araç üzerinde oluşan sınır tabakasının yer ile etkileşimi kara taşıtları etrafında oluşan akış yapısının tipik karakteristik özellikleri olarak belirtilebilir. Yeni bir kara taşıtı tasarımı yapılırken, taşıt etrafında oluşan akışın karakteristik özelliklerinin tam olarak bilinmesi taşıtın dış yapısının dizaynını, aerodinamik sürtünme direncini, yakıt tüketimini, taşıt etrafında oluşan akustik gürültüleri ve yol tutuşunu doğrudan etkilediği için çok önemlidir. İlk defa Ahmed ve ark. (1984) tarafından önerilen basitleştirilmiş araç modeli, kara taşıtları etrafındaki akış yapısının genel karakteristik özelliklerini korur.Bu çalışmanın amacı kara taşıtları etrafında oluşan akış yapısının karakteristik özelliklerini, Ahmed taşıt modelini kullanarak, sayısal ve deneysel olarak incelemektir. Bu amaç doğrultusunda çalışmalarda 1/4 ölçekli, 25o arka eğik yüzeye sahip Ahmed taşıt modeli kullanılmıştır. Akışın, model yüksekliğine ve serbest akış hızına göre tanımlanan Reynolds sayısı ReH=1.48x104'dır. Çalışmalar iki kısımda gerçekleştirilmiştir. Deneysel ölçümler çalışmanın birinci kısmında tamamlanmıştır. Çalışmanın bu kısmında Ahmed taşıt modeli etrafında oluşan akış yapısının ölçümü parçacık görüntülemeli hız ölçme tekniği kullanılarak yapılmıştır. Çalışmanın ikinci kısmında model etrafındaki akış yapılarının hesaplanması için Büyük Girdap Simülasyonu (LES) yöntemi kullanılmıştır. Son olarak, akış alanına ait anlık ve zaman-ortalama hız vektörleri, girdap eşdeğer eğrileri, akım çizgileri ve türbülans karakteristikleri sunularak detaylı bir şekilde anlatılmıştır.

Özet (Çeviri)

Flow around ground vehicles is fully three-dimensional and turbulent. Large-scale separation and circulation regions, a complex wake flow, long trailing vortices and the interaction of boundary layer flows can be given as typical characteristics of the flow around ground vehicles. A Thorough understanding of the structure of the flow around ground vehicles is essential for the designer when developing a new road vehicle because the shape of vehicles has a strong influence on the aerodynamic drag, fuel consumption, noise production and road handling. The simplified vehicle shape employed by Ahmed et al. (1984) retains some main features of the flow around real cars including fully three-dimensional large regions of separation elongated downstream of the vehicle, large coherent vortex structures and unsteadiness.Thus, the aim of the present study is to investigate characteristics of flow structures around ground vehicles with the help of Ahmed body using both experimental and numerical methods. Therefore, 1/4 scale Ahmed body having 25o slant angle was employed. The Reynolds number based on the body heights, H and the free stream velocity, U was ReH=1.48x104. Investigations were conducted in two parts. In the first part of the study, particle image velocimetry (PIV) technique was used for the measurement of the instantaneous velocity fields around the Ahmed body. In addition, measurements were performed at several planes which were selected to highlight the aerodynamic characteristics of the body. In the second part of the study, Large Eddy Simulation (LES) method was used to resolve the flow structures around the Ahmed body, numerically. Most of the flow features around the Ahmed body such as the formation of trailing vortices, separation and re-circulatory flows were well predicted. Finally the instantaneous and time-averaged velocity vectors maps, vorticity contours, streamline topology and turbulence characteristics of the flow fields were presented and discussed in details.

Benzer Tezler

  1. Savaş gemilerinin pervane kaynaklı gürültü karakteristiklerinin hesaplamalı akışkanlar dinamiği yöntemleriyle incelenmesi

    Prediction of propeller noise of surface ships and submarines by using computational fluid dynamics methods

    MÜNİR CANSIN ÖZDEN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2012

    Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Gemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. EMİN KORKUT

  2. Kazıkların eksenel ve yatay yük taşıma kapasiteleri

    The bearing capacity of piles under axial and lateral loading

    NİLAY DURLANIK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1995

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    PROF. DR. AHMET SAĞLAMER

  3. Kanat-uçkanat etkileşiminin sayısal analizi

    Numerical analysis of wing-winglet configuration

    NURHAK ERBAŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2001

    Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    PROF.DR. A. RÜSTEM ASLAN

  4. Experimental and numerical investigation of flapping airfoils interacting in various arrangements

    Çırpan kanat profillerinin çeşitli yerleşimler için etkileşimlerinin deneysel ve sayısal olarak incelenmesi

    SALİHA BANU YILMAZ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MEHMET FEVZİ ÜNAL

    PROF. DR. MEHMET ŞAHİN