7m x 5m deney odası kesitli kapalı devre ses-altı rüzgâr tüneli aerodinamik tasarım ve analizleri
7m x 5m experiment chamber section closed circuit subsonic wind tunnel aerodynamic design and analysis
Yazar: EMRE YÜCA
Danışman: PROF. DR. MEHMET ŞERİF KAVSAOĞLU ; DR. ÖĞR. ÜYESİ GÖKHAN DURMUŞ
Eskişehir Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Uçak Gövde Motor Bakım Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Havacılık ve Uzay Mühendisliği = Aeronautical Engineering ; Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering ; Sivil Havacılık = Civil Aviation
Dizin: Aerodinamik tasarım = Aerodynamic design ; Kapalı devre sistemi = Closed circuit system ; Rüzgar tüneli = Wind tunnel ; Sayısal analiz = Numerical analysis

Özet:
Bu tez çalışmasında, kapalı devre bir rüzgâr tünelinin tasarımı ve dönüş profili açısından optimizasyon işlemleri gerçekleştirilmiştir. Rüzgâr tünelinin deney odası kesiti 7m x 5m boyutlarındadır. İşlemler, deney odasında gerçekleşecek maksimum hız 100 m/s olacak şekilde yapılmıştır.
Çalışmada, ilk olarak rüzgâr tüneli ile ilgili olarak dünya ve Türkiye yapılmış çalışmalardan bahsedilmiş, literatürde bulunan çalışmalara değinilmiştir. Daha sonra rüzgâr tüneli bileşenlerinin tasarımı yapılmıştır. Bu kısımda en uygun geometrilerin kullanımı açısından literatürdeki çalışmalardan faydalanılmıştır. Rüzgâr tünelinde oluşacak kayıpların ampirik olarak hesaplanması için ilgili denklemler yardımıyla, her bir bileşende gerçekleşen kayıplar hesaplanmıştır.
Daha sonra rüzgâr tünelinin 1. Köşesi'nde gerçekleşen kayıp değeri, sayısal olarak hesaplanmıştır. Bu hesaplama işlemi, farklı dönüş profilleri ve bu profillerin farklı sayıdaki dizilimleri için tekrarlanmıştır. Navier Stokes Denklemleri k-ω türbülans modeli kullanılarak çözülmüştür. Dört farklı dönüş profili kullanılmıştır. Elde edilen sonuçlar ve ampirik olarak hesaplanan kayıp değerleri kıyaslanmıştır. Ayrıca, sayısal analiz sonuçları kendi içlerinde kıyaslanarak, hangi profil ve dizilimin, çıkış kesitinde üniform değerler elde etmek ve daha düşük kayıp oluşturmak açısından daha başarılı olduğu değerlendirilmiştir.

Abstract:
In this thesis, optimization processes have been carried out in terms of the design and rotation profile of a closed-circuit wind tunnel. The test chamber section of the wind tunnel measures 7m x 5m. The processes were carried out in such a way that the maximum speed to be realized in the experimental room was 100 m/s.
In the study, firstly, the studies conducted in the world and Turkey regarding the wind tunnel were mentioned, and the studies in the literature were mentioned. Then the wind tunnel components were designed. In this section, studies in the literature were used in terms of the use of the most suitable geometries. In order to empirically calculate the losses that will occur in the wind tunnel, the losses in each component are calculated with the help of the related equations.
Then, the loss value in the 1st corner of the wind tunnel was calculated numerically. This calculation process is repeated for different rotation profiles and different number of arrays of these profiles. Navier Stokes Equations are solved by using the k-ω turbulence model. Four different turning profiles are used. The results obtained and the empirically calculated loss values were compared. As a result of this comparison, the suitability of the numerical analysis process to the empirical results was evaluated. In addition, numerical analysis results were compared among themselves, and it was evaluated which profile and array were more successful in terms of obtaining uniform values in the output section and creating lower losses.