KÜRE VE KÜRELER ETRAFINDA OLUŞAN DAİMİ OLMAYAN AKIŞ YAPISI VE KONTROLÜNÜN PIV YÖNTEMİYLE İNCELENMESİ

Projenin amacı küre küreler çevresindeki akış yapısını ve bunun pasif yöntemlerle kontrolünü kürenin taban yüzeye sınır tabakanın etkin olduğu bölgelere konulması kürenin su yüzeyinden kısmen veya tamamen daldırılması ve kürenin tamamen su içerisine daldırılması durumlarının boya ve 2 Boyutlu Parçacık Görüntülemeli Hız Ölçüm Sistemi PIV yardımıyla deneysel incelemesidir Deneyler Çukurova Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü Akışkanlar Mekaniği Laboratuvarında kurulu olan su kanalında ve kısmen Selçuk Üniversitesinde gerçekleştirilmiş olup proje 42 ayda tamamlanmıştır İki kürenin yan yana art arda ve saptırmalı dizilimleri çeşitli açıklık oranlarında ve sürüklenme katsayısının yaklaşık sabit kaldığı Reynolds sayısının 2500 Re 10000 aralığında deneyler yapılmıştır Akış ile bir cismin etkileşim sonucu oluşan girdap yapısının neden olduğu problemlerin engellenmesi için daimi olmayan akış yapısının kontrol altına alınması tasarımcılar için önemlidir Küre çevresinden oluşan akış ayrılma açısının geciktirilmesi ve iz bölgesinde oluşan akışın türbülans şiddetinin azaltılması için üç farklı pasif kontrol yöntemlerinin denemesi yapılmıştır Kontrol yöntemi olarak pürüzlü küre yüzeyi küre merkezine farklı çaplarda delik açılması ve küre yüzeyine değişik açılarda o ring yerleştirilmesi yöntemleri denenmiştir Yapılan deneysel çalışma neticesinde küre küreler çevresinde oluşan üç boyutlu daimi olmayan akış incelenen Reynolds sayısı aralığında kısmen Reynolds sayısına bağlı olduğu kürenin yerleşme konumuna göre serbest yüzey veya sınır tabaka etkisiyle üniform akış şartlarına göre önemli derede farklı akış yapılarının gerçekleştiği görülmüştür İkili küre dizilimlerinde küreler etrafında oluşan akış yapısının küreler arasındaki açıklığa bağlı olarak simetrik olmadığı gözlemlenmiştir ve bu etkinin küre çapının iki katından fazla olduğu açıklık oranında ise azaldığı belirlenmiştir En etkili pasif akış kontrol sonucunun küre üzerine 55o yerleştirilen 2mm çapındaki o ring olduğu bulunmuştur Ayrıca başlangıçta projenin yaygın etkisi olarak planlanan hesaplamalı akışkanlar dinamiği uygulaması olan küre çevresindeki akış yapısı ile ilgili bir doktora tezi çalışması ve yayınları da yapılmıştır Elde edilen sonuçlar akışkanlar mekaniğinin birçok uygulamasında iki fazlı akışlarda sayısal kodlarının geliştirilmesi ve doğrulanmasında titreşimlerin ve dinamik yüklerin kontrolünde tasarımcılar için faydalı olabilir