Dikdörtgen-çentikli plaka ile bir silindir üzerindeki direnci düşürme

Abstract

Literatürde önceki araştırmacılar tarafından küt cisim direncini düşürmek için birçok akışa ters yönde konumlanmış küçük parçalar önerilmiş olmasına rağmen, bu araştırmaların hiçbirinde bir akışa ters yöndeki parça ve bir küt cisimden oluşan sistemin direncini düşürmek için üç-boyutlu bir parça kullanılmamıştır. Bu çalışmada, çeşitli dikdörtgen-çentikli plakalı sistemlerin aerodinamik performansı deneysel olarak test edilmiştir. Deneyler kapalı-çevrim rüzgar tünelinde gerçekleştirilmiştir. Tüm zaman-ortalamalı direnç, <CD>, ölçümlerinde, silindir çapına (D) bağlı Reynolds sayısı (Re) 12000 civarıdır. Bir dairesel silindir ve onun önündeki çentikli plakalardan meydana gelen sistemlerin (P01, P02, P03 ve P04 durumları) sonuçları, tek silindirinki (TS durumu) ve bir dairesel silindir ve onun önündeki düz plakadan meydana gelen sisteminki (P00 durumu) ile kıyaslanmıştır. Ön kısımdaki plakanın tipine bakılmaksızın, sistemlerin <CD>'leri TS'ninkinden daha düşüktür. İki cisim arasındaki çok düşük boyutsuz mesafelerde, 0<g/D<0,25, <CD> düşürme bakımından en iyi performansı P00 durumu göstermiştir. g/D>0,25 için, P04 durumunun performansı P00'ınkine çok benzemektedir. Bununla birlikte, olası en düşük g/D'de <CD>'yi minimuma düşürmede, P03'ün etkinliği en yüksek durum olduğu tespit edilmiştir. g/D=0,75 olduğu durumda, P03 sisteminin <CD>'si, TS'ninkinden ve P00 sistemininkinden, sırasıyla, %37 ve %11 daha düşüktür.

Although many upstream-placed small parts for the reduction of bluff body drag have been proposed in the literature by previous investigators, none of these investigations employed a three-dimensional part to reduce the drag of the system consisting of a bluff body and an upstream small part. In this work, aerodynamic performances of the systems with various rectangular-notched plates were tested experimentally. Experiments have been carried out in a closed-circuit wind tunnel. In all of the time-averaged drag, <CD> measurements, the Reynolds number (Re) based on the cylinder diameter (D) was about 12000. The results for the systems consisting of a circular cylinder and upstream rectangular-notched plates (P01, P02, P03, and P04 cases) are compared with that for the single cylinder (case TS) and system consisting of a cylinder and an upstream plain plate (case P00).Irrespective to the type of the upstream plate, <CD> of the systems are lower than that of the TS. At very low dimensionless distance between two body, 0<g/D<0.25, case P00 showed the best performance in terms of <CD> reduction. For g/D>0.25, the performance of the case P04 is very similar to that of the case P00. However, case P03 found to be the most effective in reducing the <CD> to minimum at the lowest g/D possible. At g/D=0.75, the <CD> of the P00 system is %37 and %11 lower than those of the TS and P00 system, respectively.