Çok amaçlı düşük hız-subsonik hava tüneli dizaynı ve türbülans ölçümleri

Abstract

Bu çalışmada; Marmara Üniversitesinde, çok amaçlı düşük hız- subsonik bir hava tüneli dizayn edilmiş ve türbülans ölçümleri yapılmıştır. Emişli tipte imal edilen tünelin, deney odası giriş kesiti, 32x32 cm2 ve uzunluğu, 75 cm' dir. Fan devrini bir hız kontrol ünitesiyle ayarlayarak, farklı hızlarda, türbülans ölçüm cihazı olan tek kanallı kızgın tel anemometre ile deney odası akış analizi yapılmıştır. Deney odasında deney odasının üst ve alt akış bölgelerinde, deney odasının ekseninde farklı noktalarda ölçümler yapılarak test bölgesinin hız dağılımı bulunmuştur. Tünelin maksimum hızı 40 m/s 'dir fakat bu çalışmada, deneysel çalışmalar 30 m/s, 20 (m/s), 10 (m/s) ve tünelde hiç akışın olmadığı durumlarda ölçümler yapılmıştır. Tünel türbülans yoğunluğu, ortalama % 0.4 gibi çok ideal bir seviye olarak ölçülmüştür. Deney odası ölçümlerinden sonra, birçok uygulama alanı olan ve temel akış yapısını gösteren jet akışlarla ilgili ölçümler yapılmıştır. Jet akışı için, 120 cm uzunluğunda ve 8 mm çapında çelik bir boru kullanılmıştır. Jet akışına hava üretmesi için tünele bir 200 L' lik kompresör ile hava üreticisi ilavesi yapılmış ve jet akışlarının farklı tuzlardaki ölçümleri yapılmıştır. Ayrıca jetin, nozul çıkışına, 21 cm uzunluğunda, 6° ve 12° eğimi bulunan konik bir difüzör giydirilerek, jet akış yapısına olan etkisi incelenmiştir. Ölçümler 4 değişik kategori ve 19 değişik tipte yapılarak hız ve türbülans dağılımları, ölçüm hassasiyeti ile ilgili olarakta 4. Momentleri ve frekans dağılımları çıkartılarak akış analizleri yapılmıştır. Alınan ölçüm sonuçları, jet akışı üzerine yapılan çalışmalar incelenerek karşılaştırılmıştır. Mart, 2002 A. Talat İNAN

In this work, a multi purpose low-range subsonic wind tunnel has been designed, manufactured and a number of turbulence measurements have been performed at the Marmara University. The tunnel is of suction type with a rectangular test section. The length of the test section is 75 cm and its inlet cross-sectional area is 32*32 cm2. The maximum average velocity in the test section is 40 m/s. Flow rate is adjusted by controlling the fan speed with a control unit. Velocity and turbulence measurements were performed by using DANTEC hot wire anemometer. Measurements taken at various locations in the test section showed that the turbulence intensity is as low as %0.4 at 30 m/s average velocity. Prior to the main measurements the flow and turbulence structure have been reproduced for the axisymmetrical confined jets for various jet and coflow velocities. Jet flow is provided by a 200 It compressor with a 8 mm diameter steel pipe attached to it. The flow structure for the axisymmetrical jet with a coaxial diffuser was analysed by use HWA again for a number of jet and diffüser velocities. The coaxial diffuser is located in such a way that its exit coincides with the exit of the jet pipe. Two different diffuser was used with conical angles of 6° and 12°. The effect of the coaxial diffuser flow on the axisymmetrical jets is than analysed. Mart, 2002 A. Talat İNAN VI