Düşük Reynolds sayılı akışlarda farklı kambur kanat profilleri üzerindeki laminer ayrılma kabarcığının oluşumuna kanat profili kalınlığının etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of airfoil profile thickness on the formation of laminar separation bubble on different cambered airfoils profiles in low Reynolds number flows
Yazar: MUHAMMER AYVAZOĞLU
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ HALİL HAKAN AÇIKEL ; PROF. DR. MUSTAFA SERDAR GENÇ
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Endüstri ve Sistemler Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Enerji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Enerji = Energy
Dizin: Yenilenebilir enerji = Renewable energy

Özet:
Bu tez çalışmasında, düşük Re sayılı akışlarda farklı kambur kanat profilleri üzerindeki 
laminer ayrılma kabarcığının oluşumuna kanat profili kalınlığının etkisi incelenmiştir. 
Deneyler, 0.5x105, 1.5x105 ve 2.5x105 Re sayılarında ve 0, 4 ve 8 derece hücum açılarında 
yapılmıştır. Belirlenen kanat profilleri üzerindeki akış olaylarını incelemek adına sıcak 
tel anemometresi ve basınç deneyleri yapılmıştır. Bunlara ek olarak, profillerin 
yüzeyindeki kayma gerilmelerini incelemek için glue-on deneyi ve akışı görselleştirmek 
için yağ deneyi yapılmıştır. Sonuç olarak, her profil için, Re sayısının sabit ve hücum 
açısının artması durumunda akışın ayrılma noktası, hücum kenarına doğru hareket 
etmiştir. Bununla birlikte, akışın tekrar yüzeye tutunduğu bölgenin de hücum kenarına 
doğru hareket ettiği görülmüştür. Laminer ayrılma kabarcığının, hücum açısının artması 
ile boyu kısalmıştır. Tüm kanat profillerinde 0.5x105 1.5x105 ve 2.5x105 Reynolds 
sayılarında ve 0°, 4° ve 8° hücum açıları altında kalınlık değişimi etkisi incelendiğinde, 
kalınlık etkisi arttığında ters basınç gradyanlarının etkisinin de artmasıyla beraber akışın 
ayrılma noktası ve tekrardan yüzeye tutunma noktası hücum kenarına yaklaşmıştır. 
Ayrıca laminer ayrılma kabarcığının boyunun, kalınlık ve hücum açısının artmasıyla 
kısaldığı belirlenmiştir.

Abstract:
In this thesis, the effect of airfoil thickness on the formation of laminar separation bubbles 
over cambered airfoils at low Reynolds numbers was investigated. The experiments were 
conducted at Reynolds numbers of 0.5x105, 1.5x105 and 2.5x105 and at angles of attack 
of 0°, 4° and 8°. Hot-wire anemometry and pressure measurements were carried out to 
analyze the flow phenomena over the determined airfoils. Additionally, glue-on tests 
were performed to examine the shear stresses on the airfoil surfaces, and oil flow 
visualization experiments were conducted to visualize the flow. As a result, for each 
airfoil, it was observed that as the angle of attack increased while maintaining a constant 
Reynolds number, the separation point of the flow moved closer to the leading edge. 
Similarly, the point where the flow reattached to the surface also shifted toward the 
leading edge. The length of the laminar separation bubble decreased with increasing 
angles of attack. When the effect of airfoil thickness variation was examined under 
Reynolds numbers of 0.5x105, 1.5x105 and 2.5x105 and at angles of attack of 0°, 4° and 
8°, it was observed that as the thickness increased, the separation and reattachment points 
of the flow moved closer to the leading edge because of the effect of adverse pressure 
gradients. It was also determined that the length of the laminar separation bubble 
shortened with the increase in thickness and angle of attack.