Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2023
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: DİNÇER TOPCU
Danışman: Zafer Gemici
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Günümüzde başta havacılık olmak üzere, otomotiv ve savunma sanayiinde daha kompakt, daha hafif ve daha verimli parça tasarımlarını içeren bir ürün geliştirme süreci gerek daha az yakıt tüketimi gerekse daha az emisyon oluşturulması için oldukça önemli hale gelmiştir. Bu çalışmada geleneksel üretim metodlarıyla üretilen bir yakıt soğutucusu yerine, eklemeli imalat yöntemleriyle üretilebilecek yeni tip hava soğutmalı yakıt soğutucu ısı eşanjörü önerilmektedir. Geleneksel üretim metotları ile üretimi oldukça zor olan karmaşık geometrilerin üretimi, eklemeli imalat yöntemleri ile daha kolay bir hale gelmiştir. Eklemeli imalat metotlarıyla hacimsel açıdan daha yararlı, hafif ve kompakt bir ürünün ortaya çıkarılması mümkündür. Bu çalışmada eklemeli imalat ile üretilebilecek bir geometri hedeflenmiştir. Buna göre söz konusu eşanjörün ısı transfer performansının yüksek olmasını sağlayacak geometriler önerilecek ve mevcut soğutucu eşanjör ile performansı karşılaştırılacaktır. Halihazırda insansız hava araçlarında (İHA) kullanılan bir eşanjör üzerinde, fiili çalışma koşulları dikkate alınarak seçilen farklı sınır şartlarında rüzgar tüneli deneyleri yapılmış ve termal performansı ölçülmüştür. Aynı eşanjörün CFD modeli oluşturulmuş ve bu model deneylerle doğrulanmıştır. Doğrulanan CFD model ile öngörülen tüm geometriler için simülasyonlar yapılmış ve optimum geometri elde edilmiştir. Optimum ısı transferi performansına ve düşük basınç düşümüne ulaşmak için kanatların geometrisi, dizilimi ve boyutları uygun bir şekilde belirlenmelidir. Bunun için simülasyon programı yardımıyla nümerik analiz yapılmış ve bu nümerik analiz deneysel çalışmalarla doğrulanmış ve çözüm ağı bağımsızlaştırma analizleri yapılmıştır. Çalışmalarla elde edilen veriler kullanılarak sürtünme katsayısı ve ısı transferi katsayı ile ilişkili grafikler gösterilmiştir. Sonuç olarak havacılık endüstrisi için yüksek verimli ve muadillerine göre daha hafif ve hacimsel olarak daha küçük bir soğutucu geliştirilmiştir. Eklemeli imalat metodları ile geleneksel soğutuculardan farklı ve daha karmaşık geometrilerin üretimi konusunda çalışmalar yapılmaktadır. Bu çalışma ile geleneksel soğutuculara göre daha hafif ve daha yüksek ısı transferi performansı olan havacılık sektöründe kullanılacabilecek bir soğutucu literatüre kazandırılmıştır. Yapılan deneysel çalışmalar ile mevcut soğutucunun performansı ortaya çıkarılmıştır.