Düşük Türbülans Şiddetine Sahip Açık Çevrim Bir Rüzgar Tüneli Tasarımı ve İmalatı

Abstract

Bu çalışmada, düşük hızlı, açık çevrim bir rüzgar tüneli tasarımı ve imalatı yapılmıştır. Rüzgar tünellerinin tasarımında, istenilen hız değerlerine erişebilmenin yanı sıra tünel içerisinde test bölgesinde düzgün bir hız dağılımının elde edilmesi ve türbülans şiddetinin de mümkün olan en düşük seviyelerde tutulması önem arz etmektedir. Bu incelemede de 50x50 cm test bölgesine sahip bir rüzgar tüneli için uygun kolektör, elek ve difüzör kullanımı sayesinde, türbülans şiddetinin %5’in altında olması sağlanmıştır. Bu düşük türbülans şiddetine ek olarak test bölgesi içerisinde istenilen homojenlikte bir hız konturu elde edilmiştir. Tünelde kullanılan 60 cm çap ve 8000 m3/h debi değerine sahip fan sayesinde test bölgesi içerisinde elde edilebilen en yüksek hız değeri 5.5 m/s olmuştur. Test bölgesinde müsaade edilen blokaj oranı aşılmadan kullanılabilecek bir model ile bu hız değeri sayesinde 10^5 mertebelerinde Reynolds sayıları elde etmek mümkündür. Çalışma neticesinde, düşük maliyetle tasarlanmış ve imal edilmiş olan bu rüzgar tünelinin, ilgili alanlarda yürütülecek olan aerodinamik akış incelemelerinde güvenilir bir şekilde kullanılabileceği sonucuna varılmıştır.

In this study, a low-speed, open-loop wind tunnel was designed and fabricated. In the design of wind tunnels, it is important to achieve the desired velocities, as well as to obtain a uniform velocity distribution in the test section within the tunnel and to keep the turbulence intensity at the lowest possible level. In this study, the turbulence intensity was ensured to be below 5%, by means of the use of an appropriate collector, wire and a diffuser for a wind tunnel with a 50x50 cm test section. In addition to this low turbulence intensity, a velocity contour with the desired homogeneity was obtained in the cross sectional area of the test section. By means of the fan used in the tunnel with a diameter of 60 cm and a flow rate of 8000 m3/h, the highest velocity value that could be obtained in the test region was 5.5 m/s. With a model that can be used without exceeding the allowable blockage rate in the test region, it is possible to obtain Reynolds numbers of the order of 105 with this velocity value. As a result of the study, it was concluded that this wind tunnel, which was designed and manufactured at low cost, can be used reliably in aerodynamic flow studies to be carried out in the relevant areas.