İnsansız Hava Araçlarında Kullanılan, Eklemeli İmalata Uygun Bir Yakıt Eşanjörünün Tasarımı için Deneysel ve Nümerik Metot Geliştirilmesi


Creative Commons License

Topçu D., Gemici Z.

3rd International Symposium of Scientific Research and Innovative Studies, Balıkesir, Türkiye, 15 - 18 Mart 2023, ss.204-218

  • Yayın Türü: Bildiri / Tam Metin Bildiri
  • Basıldığı Şehir: Balıkesir
  • Basıldığı Ülke: Türkiye
  • Sayfa Sayıları: ss.204-218
  • Yıldız Teknik Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

Günümüzde otomotiv, savunma ve havacılık endüstrisinde daha kompakt, daha hafif ve daha verimli parçaların tasarımına yönelik çalışmaların önemi artan rekabet, artan enerji ve hammadde sıkıntıları ve artan müşteri beklentileri nedeniyle daha da önemli hale gelmiştir. Bu çalışmanın amacı geleneksel üretim metotlarıyla üretilen bir yakıt soğutucusu yerine, eklemeli imalat yöntemleriyle üretilebilen daha hafif ve daha yüksek performanslı bir hava soğutmalı yakıt soğutucusu geliştirebilmek için yapılacak deneysel çalışmalara yönelik bir altyapı oluşturmak, mevcut eşanjörler üzerinde nümerik analizler yapmak ve geliştirilecek eşanjör için bu modeli doğrulayarak farklı koşulların denenebilmesi için nümerik bir model oluşturmaktır. Buna göre çalışmada mevcut eşanjörün ve geliştirilen eşanjörün performansının ölçülebileceği bir deney tesisatı kurulmuştur.Test edilecek eşanjör bir rüzgâr tüneli içerisine yerleştirilmiş, farklı hava debisi uygulanabilecek şekilde çalışabilen bir fan konumlandırılmıştır. Hava hızı ve basınç düşümü hassas bir şekilde ölçülebilmektedir. Yakıt yerine ısı transfer yağı kullanılmış, sıcaklıkların 110 °C’ye çıkarılabilecek şekilde bir sirkülasyon sistemi kurulmuştur. Bu sayede yakıt tarafında istenen debi ve sıcaklık ayarlanabilmektedir. Nümerik çalışmalarda ise mevcut ısı değiştiricisi hava tarafı ve su tarafı modellenerek performans analizlerine tabi tutulmuştur. Deney tesisatı kurulan yakıt soğutucu üç boyutlu olarak modellenmiş,sıcak ve soğuk akışkan aynı anda modellendiği HAD analizleri gerçekleştirilmiştir. Gerçekleştirilen analizlerde iki farklı türbülans modeline göre sonuçlara ulaşılmış ve karşılaştırma yapılmıştır. Hava hızına bağlı ısı transferi, katı yüzeydeki ortalama sıcaklık ve hava tarafı basınç düşümleri belirlenmiştir. Gerçekleştirelecek deneyler ve gelecek çalışmalar ile kompakt, daha hafif ve daha etkin ısı transferinin gerçekleştiği, eklemeli imalat metotlarıyla üretimi uygun araç soğutma sistemlerinde kullanılabilecek bir ısı değiştiricisi modeli sunulacaktır.