NACA 0008 kanat profilinin ses altı rüzgâr tünelinde kuvvet ve akış görselleştirme ile aerodinamik analizi
Aerodynamic analysis of NACA 0008 wing profile with force and flow visualization in subsonic wind tunnel
Yazar: MURAT YILDIRIM
Danışman: DOÇ. DR. OĞUZHAN ERBAŞ
Kütahya Dumlupınar Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Enerji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Enerji = Energy

Özet:
Bu çalışmada düşük Reynolds sayılı hava akışının kanat profilleri etrafındaki kuvvet değişimleri ve akış görselleştirme çalışmaları incelenmiştir. Kütahya Dumlupınar Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümü Rüzgâr Tüneli Laboratuvarında bulunan açık çevrimli ses altı rüzgâr tünelinde "NACA 0008" kanadının tasarım parametreleri belirlenmiş ve Ansys Fluent paket programı kullanılarak aerodinamik analizlerin elde edilmesi amaçlanmıştır. Belirli hızlarda "NACA 0008" kanat yapısının kuvvet analizi yapılmıştır. Kuvvet analizleri 6x10⁴, 8x10⁴ ve 10x10⁴ Reynolds sayısı değerlerinde ve ölçümler hücum açısının 0° 'den başlayarak 18° 'ye kadar 2° 'lik artışlarla gerçekleştirilmiştir. Yapılan kuvvet ölçümleri ile kaldırma ve sürükleme katsayıları belirlenmiştir. Bu katsayılardan elde edilen grafikler incelendiğinde "NACA 0008" kanat yapısının 6° 'de tutunma kaybına uğradığı tespit edilmiştir. Akış görselleştirme çalışması direnç teli ile gerçekleştirilmiştir. Direnç teline 30V gerilim verilmiştir. Akım geçmeden kısa bir süre önce direnç teline yağ damlatılmış ve yağın yanması sonucu duman elde edilmiştir. Rüzgârın 6 m/s olduğu hızda, 0° 'den başlayarak 18° 'ye kadar 2° 'lik artışlarla kanat yapısı üzerinde ayrışma noktaları incelenmiştir. Yapılan akış görselleştirme ve kuvvet analizlerinde tutunma kaybı açılarının birbirine yakın değerlerde gerçekleştiği görülmüştür. Ayrıca elde edilen veriler, hücum açısı arttıkça kanadın alt ve üst yüzeyindeki basınç farklarının arttığını göstermiş ve bu basınç farkının neden olduğu kaldırma katsayısı değerlerinin literatür ile uyumlu olduğu görülmüştür.

Abstract:
In this study, force changes and flow visualization studies around the airfoils of low Reynolds number airflow were examined. The design parameters of the "NACA 0008" wing were determined in the open-loop subsonic wind tunnel located in the Wind Tunnel Laboratory of the Mechanical Engineering Department of Kütahya Dumlupınar University and it was aimed to obtain aerodynamic analyzes using the Ansys Fluent package program. Force analysis of the "NACA 0008" wing structure was performed at certain speeds. Force analyzes were carried out at 6x10⁴, 8x10⁴ and 10x10⁴ Reynolds number values and measurements were carried out in 2° increments of the angle of attack starting from 0° to 18°. Lift and drag coefficients were determined by force measurements. When the graphs obtained from these coefficients were examined, it was determined that the "NACA 0008" wing structure lost adhesion at 6°. Flow visualization study was carried out with resistance wire. 30V voltage is given to the resistance wire. Shortly before the current flowed, oil was dropped on the resistance wire and smoke was obtained as a result of the oil burning. At the wind speed of 6 m/s, separation points on the wing structure were examined in 2° increments, starting from 0° to 18°. In the flow visualization and force analysis, it was seen that the adhesion loss angles were at close values. In addition, the data obtained showed that the pressure differences on the upper and lower surfaces of the wing increased as the angle of attack increased, and the lift coefficient values caused by this pressure difference were found to be compatible with the literature