KAPALI ÇEVRİM RÜZGAR TÜNELİ TASARIMI VE KONTROLÜ


Aydın Ö. C. , Gökmen G.

International Marmara Sciences Congress (Spring) 2020 , Kocaeli, Turkey, 19 - 20 June 2020, pp.794-799

  • Publication Type: Conference Paper / Full Text
  • City: Kocaeli
  • Country: Turkey
  • Page Numbers: pp.794-799

Abstract

Time is very important as new production processes are focused on mass production. Therefore, it is

desirable to know how the tools and structures will behave during the test period. Because after the

test, small changes are made with R & D studies and errors are eliminated in a shorter time before

production. Wind tunnels are used in the construction of these tests. While wind tunnels are preferred

in fields such as defense, aircraft and automotive industries; high aerodynamics, heat, light, smoke

flow shape etc. Quality tests, more suitable products are revealed. Aerodynamic forces and moments

affect all vehicles and structures moving in the air or under the influence of an air flow. Wind tunnels

are used to find these forces and to determine the shape and structure of the flow. The construction of

the first wind tunnels took place towards the end of the 19th century. These tunnels are square cross

section and used as propeller air flow. The outer body is made of linear pipes. Wright brothers tried

their first plane and parts of it in a tunnel. In automotive testing, it may not be possible to place the

vehicle in the existing tunnel. In this case, one to one sample of the car can be created. Current

imaging tests can be performed on the sample mini car with compression forces, smoke flow shape.

Acceleration is very important in luxury sports vehicles. It is necessary to reduce the external factors

that prevent acceleration and to study aerodynamics. It can be used in the defense sector in many

areas such as rockets, fighter aircraft, satellite antennas and wind resistance of parachutes. 

Yeni üretim süreçlerinde seri üretim odaklı çalışıldığı için zaman çok önemlidir. Bu yüzden araç ve

yapıların üretilmeden, test süresinde nasıl bir davranış göstereceği bilinmesi istenir. Çünkü test sonrası

ar-ge çalışmalarıyla küçük değişiklikler yapılarak, ürün üretilmeden hatalar daha kısa sürede ortadan

kaldırılır. Bu testlerin yapımında rüzgar tünelleri kullanılır. Rüzgar tünelleri savunma, uçak ve

otomotiv sanayisi gibi alanlarda tercih edilirken; yüksek aerodinamik, ısı, ışık, duman görüntüleme vb.

testlerin yapılmasıyla kaliteli, daha doğru ürünlerin ortaya çıkmaktadır. Havada hareket eden ya da bir

hava akımının etkisinde kalan her türlü araç ve yapıların üzerine, aerodinamik kuvvet ve momentler

etki eder. Bu kuvvetlerin bulunması, akım şeklinin ve yapısının belirlenmesinde rüzgar tünelleri

kullanılır. İlk rüzgar tünellerinin yapılışı 19. yüzyılın sonlarına doğru gerçekleşmiştir. Bu tüneller kare

kesitli ve pervane hava akışı olarak kullanılmıştır. Dış gövde ise doğrusal borularla yapılmıştır. Wright

kardeşler, yaptıkları ilk uçağı ve uçağa ait parçaları bu tarz bir tünelde denemişlerdir [1,2]. Otomotiv

testlerinde, mevcut tünele aracı yerleştirmek mümkün olmayabilir. Bu durumda otomobile ait birebir

ölçekli numune oluşturulabilir. Numune mini otomobil üzerinde basma kuvvetleri, dumanla yada

iplikle akım görüntüleme testleri yapılabilir. Hızlanmayı engelleyecek dış etkenleri azaltmak ve

aerodinamiği incelemek gerekir. Bu tarz çalışmalar havacılık sektöründe uçaklarda; savunma

sektöründe roketle, savaş uçaklarında, uydu antenleri ve paraşütlerin rüzgar dayanımı gibi bir çok

alanda bahsedilebilir. Rüzgar tünelinde fan yardımıyla istenilen debide hava akımı oluşturulacak ve

sıcaklık kontrol metodu PID yapısıyla rüzgar tüneli belirlenen sıcaklık artış değeriyle, hedeflenen

sıcaklık değerine ulaşacaktır. Sistem tasarlanan otomasyona bağlanarak hava debisi ve sıcaklık

değerleri kayıt altına alınarak, test edilen ürünün davranışı izlenecektir. Sıcaklık artışında kullanılan

endüstriyel ısı kontrol cihazının kendi kontrol algoritmasıyla, PID Nichols-Ziegler metodu karşılıklı

olarak değerlendirilecektir.