Çekici ve çekici römork kombinasyonlarında aerodinamik dirençlerin incelenmesi
The investigation of aerodynamic drags for truck and truck trailer combinations
Yazar: CİHAN BAYINDIRLI
Danışman: PROF. DR. MUSTAFA SAHİR SALMAN ; DOÇ. DR. YAHYA ERKAN AKANSU
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Eğitimi Ana Bilim Dalı / Otomotiv Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2015
Konu: Teknik Eğitim = Technical Education
Dizin: Aerodinamik = Aerodynamics ; Aerodinamik kuvvet = Aerodynamic force ; Ağır taşıtlar = Heavy vehicles ; Dikey eksenli rüzgar türbini = Vertical axis wind turbine

Özet:
Bu çalışmada, rüzgâr tüneli içine yerleştirilmiş 1/32 ölçekli çekici ve römorktan oluşan bir ağır vasıta aracın modeli üzerinde 6 farklı hızda yüzey basıncı ve kuvvet ölçümü gerçekleştirilmiştir. Çekicinin rüzgar tüneli testleri 59 000 - 317 000 Reynolds sayılarında yapılmıştır. Çekici römork kombinasyonunun rüzgâr tüneli testleri ise 156 000 - 844 000 Reynolds sayılarında yapılmıştır. Çekici ve römork üzerindeki basınç katsayısı (CP) dağılımı ve aerodinamik direnç katsayıları (CD) deneysel olarak tespit edilmiştir. Yapılan deneysel çalışmalarda kinematik benzerlik sağlanmış ve blokaj etkileri ihmal edilmiştir. Deneysel çalışmalarda dinamik benzerlik şartında Reynolds sayısı bağımsızlığı kullanılmıştır. Çekiciye römork ilavesinin aerodinamik direnç katsayısına etkisi belirlenmiştir. Yüzey basıncı ve kuvvet ölçümleri aynı deney şartlarında Fluent® programında sayısal olarak yapılmış ve çekici römork etrafındaki akış görüntülemeleri elde edilmiştir. Çekici ve çekici römork kombinasyonun aerodinamik direnç katsayıları (CD)  sayısal olarak hesaplanmıştır. Deneysel çalışma sonuçları sayısal çalışma sonuçları ile karşılaştırılarak sayısal çalışma sonuçları doğrulanmıştır. Basınç katsayısı dağılımları ve akış görüntülemeleri sonucunda çekici römork üzerinde aerodinamik direnç oluşturan bölgeler tespit edilmiş ve pasif akış kontrolü yöntemleri ile aerodinamik iyileşme elde edilmiştir. Model 1 aracında spoiler yapısı iyileştirilerek % 11,37, model 2 aracında spoiler ile birlikte römork arka uzantısı eklenerek % 12,88, model 3 aracında spoiler ve römork arka uzantısı ile birlikte yan rüzgâr kırıcı eklenerek % 20,11 oranında aerodinamik iyileşme elde edilmiştir. Model 4 aracında ise model 2 aracının çekici römork arası körükle kapatılarak toplam % 23,85 oranında aerodinamik iyileşme elde edilmiştir.

Abstract:
In this study, at 6 different speed surface pressure and force measurement were measured on a heavy vehicle model consisted of tractor and in 1/32 scale trailer placed wind tunnel.  The wind tunnel tests were made for trailer on 59 000 - 317 000 Reynolds numbers. The wind tunnel tests of tractor trailer combination were made on 156 000 - 844 000 Reynolds numbers. The pressure coefficient (CP) distribution and aerodynamic drag coefficient (CD) on tractor and trailer were experimentally determined. In experimental studies, kinematic similarity was provided and blocking effects were neglected. In the dynamic similarity condition, the independence of Reynolds number was used in the experimental studies. The effect of the addition of trailer to the tractor on aerodynamic drag coefficient was determined. The surface pressure and force measurements were performed as numerically in the same experimental conditions at Fluent® software, and the flow visualization around of the tractor and the trailer was obtained. The aerodynamic drag coefficients of the combination of the tractor and the tractor trailer were numerically calculated. Numerical study results were verified as experimental study results were being compared with experimental study results. The pressure coefficient distributions and the regions forming aerodynamic resistance on the tractor trailer at the end of the flow visualization were determined and aerodynamic improvement was obtained with passive flow control methods. As the structure of spoilers was being improved on model 1 tractor trailer, % 11,37 aerodynamic improvements, adding trailer rear extension with spoiler on model 2 tractor trailer,  % 12,88 aerodynamic improvements and trailer spoiler with trailer rear extension by adding side wind breaker on model 3 tractor, % 20,11 aerodynamic improvements were obtained. As between truck and trailer of model 2 was being closed with articulated, totally % 23,85 improvements were obtained on model 4 tractor trailer.