Canlılardan esinlenerek minibüs tasarımı ve aerodinamik olarak incelenmesi
Design and aerodynamic analysis of minibus inspired by living organisms
- Tez No: 911316
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ SEDA ARABACI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: sürüklenme katsayısı, aerodinamik, biyomimetik, rüzgar tüneli, napolyon balığı, yeşil hörgüçlü papağan balığı, çiçek boynuz balığı, drag coefficient, aerodynamics, biomimetic, wind tunnel, Napoleon wrasse, Green humphead parrotfish, Flowerhorn fish
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Manisa Celal Bayar Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 97
Özet
Bu çalışmada, kara ulaşım aracı olarak kullanılan çok sayıda minibüs modelinin akış analizi, sürüklenme kuvveti ve sürüklenme katsayıları araştırılmıştır. Sürüklenme katsayısı etkileyen en önemli unsur dış gövde tasarımıdır. Doğada yaşayan aerodinamik özellikleri yüksek olan canlılardan olan balıklar, su altında hareket ederken minimum direnç ve maksimum hız sağlayacak bir gövde yapısına sahiptir. Balıkların bu özelliklerinden ilham alınarak dış gövde tasarımları yapılmıştır. Seçilen balıklar özellikle kafa yapılarının diğer balıklara göre daha şişkin bir yapıda olduğu ve hareket kabiliyetlerinin de yüksek olması sebebiyle tercih edilmiştir. Yapılan incelemeler sonucu Napolyon balığı (humhead wrasse), Yeşil hörgüçlü papağan balığı (Hump parrot fısh), Çiçek boynuz balığı (Flowerhorn fish) örnek olarak alınmış ve minibüslerin gövde tasarımı yapılmıştır. Gövde tasarımlaru SOLIDWORKS programında yapılmıştır. Çizimler ağ yapısı oluşturmak için ANSYS HAD programına yerleştirilmiştir. Değişik tasarımlara ait sürüklenme kuvveti ve sürüklenme katsayıları Fluent programlarıyla belirlenmiştir. Ardından rüzgar tünelinde deneyler gerçekleştirilmiştir. Deney verileriyle analiz verileri kıyaslanmıştır.Yeni tasarımların karşılaştırılmasının yapılması için referans alınan Mercedes Sprinter 316 (uzun şasi ) modelinin benzeri tasarlanmış ve sürüklenme katsayısında yeni tasarlanan modelde % 13.94 düşüş görülmüştür. Bu düşüşün yakıt tasarrufuna katkısı % 7 olarak hesaplanmıştır. Yıllık ortalama 45000 km kullanılan bir araç için yılda yakut tasarrufu 283.5 litre olarak hesaplanmıştır.Çevresel etkiler incelendiğinde yıllık karbon emisyonuun 737 CO2e/kg daha az olduğu hesaplanmıştır.
Özet (Çeviri)
in this study, the flow analysis, drag force, and drag coefficients of various minibus models used as land transportation vehicles were investigated. The most significant factor affecting the drag coefficient is the exterior body design. Fish, which are highly aerodynamic creatures living in nature, possess a body structure that minimizes resistance and maximizes speed while moving underwater. Inspired by these features of fish, exterior body designs were created. The selected fish were chosen particularly for their relatively bulky head structures compared to other fish and their high maneuverability. As a result of the examinations, the Napoleon fish (humphead wrasse), the green humphead parrotfish (hump parrotfish), and the flowerhorn fish were taken as examples, and minibus body designs were developed. These body designs were created using the SOLIDWORKS program. The designs were imported into the ANSYS CFD program to generate a mesh structure. Drag force and drag coefficients of different designs were determined using Fluent software. Subsequently, wind tunnel experiments were conducted. The experimental data were compared with the analysis results. For comparison, a model similar to the Mercedes Sprinter 316 (long wheelbase) was used as a reference. The newly designed model achieved a 13.94% reduction in the drag coefficient compared to the reference model. This reduction was calculated to contribute to a 7% fuel saving. For a vehicle used for an average of 45,000 km annually, the annual fuel savings were calculated to be 283.5 liters. From an environmental perspective, it was estimated that the annual carbon emissions would be reduced by 737 kg CO2e/kg.
Benzer Tezler
- Canlılardan esinlenerek kara taşıtlarının aerodinamik tasarımlarının iyileştirilmesi
Improvement of aerodynamic design of vehicles with inspiration from creatures
SEDA ARABACI
Doktora
Türkçe
2016
Makine MühendisliğiCelal Bayar ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET PAKDEMİRLİ
- Canlılardan esinlenerek tasarlanan İHA gövde tasarımının aerodinamik etkileri ve rüzgâr tünelinde blokaj oranlarının etkilerinin incelenmesi
Aerodynamic effects of UAV body design inspired by living creatures and investigation of the effects of blockage rates in the wind tunnel
ADNAN BURAK İNCEDAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiManisa Celal Bayar ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SEDA ARABACI
- Biyo-tasarımın iç mimarlık tasarım sürecine katkıları ve bir yöntem önerisi
The analysis of the impacts of biodesign on the interior architecture design process and a method proposal
MİNE ARBAY
Doktora
Türkçe
2022
BiyolojiMimar Sinan Güzel Sanatlar Üniversitesiİç Mimarlık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DAMLA ALTUNCU
- Olay tabanlı görsel algıya dayalı eş zamanlı konumlandırma ve haritalandırma
Simultaneous localization and mapping based on event based vision
AYKUT GÖRKEM GELEN
Doktora
Türkçe
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKaradeniz Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYTEN ATASOY
- Kendini klonlayan karınca kolonisi yaklaşımıyla optimal yolun bulunması
The optimal path finding by using self cloning ant colony approach
ŞENOL ZAFER ERDOĞAN
Doktora
Türkçe
2008
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolTrakya ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Bölümü
PROF. DR. EMİN MURAT ESİN
YRD. DOÇ. DR. ERDEM UÇAR