Bu madde, uygun değildir.Mart 2014) ( |
Aerodinamik bölümünde bahsedilen aerodinamik sürüklenim, bir akışkan yönünde hareket halinde olan herhangi bir katı cisme etki eden akışkan sürüklenim kuvvetine denir. Cisim baz (yakın hesap) alındığında bu kuvvet cismin yüzeyine etki eden basınç dağılımlarından(Dp) ve cisme etki eden kayma kuvvetlerinden(akışkanlığın sonucu [Df]) meydana gelir. Akışın özelliklerine göre hesaplama yapıldığında (uzak hesap) sürüklenim kuvveti 3 temel birime bağlıdır : şok dalgaları, girdaplar ve akışkanlık.
Giriş
Cismin üzerindeki basınç dağılımı cismin yüzeyinde normal kuvvetler oluşturur ki bu kuvvetler akış yönüne göre hesaplanır ve basınç Dp den kaynaklanan sürüklenim kuvvetini ifade eder. Bu normal kuvvetlerin yapısında şok dalgaları, girdaplar ve akışkan mekanizmalar bulunur.
Bir cisme akışkanlık etki ettiğinde üzerindeki basınçlar ayrı olarak hesaplanır ve geriye kalan sürüklenim kuvvetlerine basınç sürüklenimi denir.
Akışkanlığın olmadığı zamanlarda ise cisme etki eden basınç kuvvetleri birbirlerini götürürler bu sebeple sürüklenim sıfır olur.
Ayrı akış alanlarına sahip araçlarda basınç sürüklenimi baskın olan birimdir ki bu durumlarda basınç geri kazanımı oldukça etkisizdir.
Sürtünme sürüklenim kuvveti uçakların yüzeylerine teğet olarak etki eden ve çoğunlukla sınır tabakalarının yapılanmasına ve akışkanlığa (sıvılığa) bağlı olan bir kuvvettir.
Hesaplanan sürtünme direnci (Df), cismin bölünmüş yüzeylerinde x-projeksiyonunda hesaplanmış olan akışkan gerilim kuvvetlerinin geri kazanılmasını sağlar.
Sürtünme direnci ve basınç dirençlerinin toplamı akışkan direncine eşittir. Bu sürüklenim birimi akışkanlığın etkisizliğini ele alır.
Termodinamik boyutta düşünüldüğünde akışkan etkisi geri döndürülemez bir olgu oluşturur ve bu sebeple entropi oluşturur.
Hesaplanan akışkan direnci (Dv), tutarlı sürüklenim kuvveti tahminleri için entropi değişimlerini kullanır.
Uçaklar yükseklik kazanırken bir sürüklenim kuvveti daha ortaya çıkar: ürünlenmiş sürüklenim (Di). Bu kuvvetin oluşma nedeni yükselirkenki meydana gelen girdap oluşumlarının yüzey üzerine etki eden basınç dağılımını bozmasıdır. Ürünlenmiş sürüklenim uçaklarda kalkış ve inişlerdeki en önemli bileşendir.
Bir diğer sürüklenim bileşeni dalga sürüklenimidir (Dw). Bu sürüklenimin ortaya çıkma nedeni jetlerin süpersonik ve transonik hızlarda ilerlerken şok dalgaları yaratmasıdır.
Şok dalgaları yüzey sınırında ve yüzey basınç dağılımda değişimlere neden olur.
Şunu belirtmek gerekir ki akışkan etkenlerin yanı sıra şok dalgalarıda geri dönülemez olgular oluşturur ve bu değişimler entropi dikkate alındığında bulunabilir.
Uzak ve yakın hesaplamaların teorik yaklaşımı
![image](https://www.wikipedia.tr-tr.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraXBlZGlhLnRyLXRyLm5pbmEuYXovaW1hZ2UvYUhSMGNITTZMeTkxY0d4dllXUXVkMmxyYVcxbFpHbGhMbTl5Wnk5M2FXdHBjR1ZrYVdFdlkyOXRiVzl1Y3k5MGFIVnRZaTh5THpJekwxTjFjbVpoWTJWelgyRmxjbTlrZVc1aGJXbGpjeTV6ZG1jdk5EQXdjSGd0VTNWeVptRmpaWE5mWVdWeWIyUjVibUZ0YVdOekxuTjJaeTV3Ym1jPS5wbmc=.png)
Sürüklenim kuvveti akış yönüne göre kuvvet dengesinin integralinden hesaplanabilir.
= uçağın yüzeyi
= dış yüzey sınırı
= yanal ve dikey yüzeyler
Genellikle, uzak hesaplama örneklerinde hacmin sınırları kişiye özgü ayarlanabilir.
Sağdaki denklem uçağın üzerindeki kuvvetleri ifade ederken soldaki denklem sıvı tarafından uygulanan toplam kuvveti ifade eder. Matematiksel olarak bu iki tümlev birbirlerine eşittir. Ancak kesin hesaplama yapıldığında bu iki denklem sadece yaklaşık değerler alındığında eşit olur. Hesaplamalı Sıvı Dinamiği’nin terminolojisi baz alındığında soldaki denklem çözülürken yakın hesap metodu, sağdaki denklem için uzak hesap metodu kullanılır.
Sürüklenim kuvvetini matematiksel olarak hesaplamak için;
formülü kullanılır.
Tarihçe
Katı bir cismin bir akışkan içerisinde hareket ederken bir dirence maruz kaldığı Aristotle zamanından beri biliniyordu. Louis Charles Breguet’in 1922 yılında yayınladığı kâğıtlarında aerodinamik şekillerden yararlanarak cisimlere etki eden sürüklenimi azaltmayı hedefledi. Bu fikrini gerçekleştirmek üzere çalışmaya başlayan Breguet, 1920 ve 1930 yıllarında dünya rekoru kırmış uçaklar geliştirdi. Ludwig Prandtl’in 1920 yılında elde ettiği sınır çizgisi teorisi, yüzey sürtünmesini minimuma indirmenin temel taşlarını oluşturdu. Sir Melvill Jones’un aerodinamik dizayn konusundaki görüşlerinin ciddiye alınması bu konunun önemli bir hal almasını sağladı. 1929 yılında hazırladığı ‘Aerodinamik Uçak’ isimli kağıdında uçakların daha rahat hareket etmeleri için sürüklenim kuvvetini azaltmalarını gerektiğini söylemiştir. Bu fikrini uluslararası bir seminerde dile getiren Jones, birçok mühendisin takdirini kazanmıştır. Seminer sonunda fikirleri mühendisler tarafından, termodinamikteki Carnot Döngüsü kadar önemli olduğu kanısına varılmıştır.
Kaynakça
- Anderson, John D. Jr. (2000); Introduction to Flight, Fourth Edition, McGraw Hill Higher Education, Boston, Massachusetts, USA.
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Bu madde Vikipedi bicem el kitabina uygun degildir Maddeyi Vikipedi standartlarina uygun bicimde duzenleyerek Vikipedi ye katkida bulunabilirsiniz Gerekli duzenleme yapilmadan bu sablon kaldirilmamalidir Mart 2014 Aerodinamik bolumunde bahsedilen aerodinamik suruklenim bir akiskan yonunde hareket halinde olan herhangi bir kati cisme etki eden akiskan suruklenim kuvvetine denir Cisim baz yakin hesap alindiginda bu kuvvet cismin yuzeyine etki eden basinc dagilimlarindan Dp ve cisme etki eden kayma kuvvetlerinden akiskanligin sonucu Df meydana gelir Akisin ozelliklerine gore hesaplama yapildiginda uzak hesap suruklenim kuvveti 3 temel birime baglidir sok dalgalari girdaplar ve akiskanlik GirisCismin uzerindeki basinc dagilimi cismin yuzeyinde normal kuvvetler olusturur ki bu kuvvetler akis yonune gore hesaplanir ve basinc Dp den kaynaklanan suruklenim kuvvetini ifade eder Bu normal kuvvetlerin yapisinda sok dalgalari girdaplar ve akiskan mekanizmalar bulunur Bir cisme akiskanlik etki ettiginde uzerindeki basinclar ayri olarak hesaplanir ve geriye kalan suruklenim kuvvetlerine basinc suruklenimi denir Akiskanligin olmadigi zamanlarda ise cisme etki eden basinc kuvvetleri birbirlerini gotururler bu sebeple suruklenim sifir olur Ayri akis alanlarina sahip araclarda basinc suruklenimi baskin olan birimdir ki bu durumlarda basinc geri kazanimi oldukca etkisizdir Surtunme suruklenim kuvveti ucaklarin yuzeylerine teget olarak etki eden ve cogunlukla sinir tabakalarinin yapilanmasina ve akiskanliga siviliga bagli olan bir kuvvettir Hesaplanan surtunme direnci Df cismin bolunmus yuzeylerinde x projeksiyonunda hesaplanmis olan akiskan gerilim kuvvetlerinin geri kazanilmasini saglar Surtunme direnci ve basinc direnclerinin toplami akiskan direncine esittir Bu suruklenim birimi akiskanligin etkisizligini ele alir Termodinamik boyutta dusunuldugunde akiskan etkisi geri dondurulemez bir olgu olusturur ve bu sebeple entropi olusturur Hesaplanan akiskan direnci Dv tutarli suruklenim kuvveti tahminleri icin entropi degisimlerini kullanir Ucaklar yukseklik kazanirken bir suruklenim kuvveti daha ortaya cikar urunlenmis suruklenim Di Bu kuvvetin olusma nedeni yukselirkenki meydana gelen girdap olusumlarinin yuzey uzerine etki eden basinc dagilimini bozmasidir Urunlenmis suruklenim ucaklarda kalkis ve inislerdeki en onemli bilesendir Bir diger suruklenim bileseni dalga suruklenimidir Dw Bu suruklenimin ortaya cikma nedeni jetlerin supersonik ve transonik hizlarda ilerlerken sok dalgalari yaratmasidir Sok dalgalari yuzey sinirinda ve yuzey basinc dagilimda degisimlere neden olur Sunu belirtmek gerekir ki akiskan etkenlerin yani sira sok dalgalarida geri donulemez olgular olusturur ve bu degisimler entropi dikkate alindiginda bulunabilir Uzak ve yakin hesaplamalarin teorik yaklasimiSurfaces described in the integral equation Suruklenim kuvveti akis yonune gore kuvvet dengesinin integralinden hesaplanabilir S S SD SA ruq p p i t x n dS 0 displaystyle int S S infty S D S A left rho u vec q left p p infty right vec i vec tau x right vec n dS 0 S SA AircraftSurf SD S FarSurf displaystyle S underbrace S A Aircraft Surf underbrace S D S infty Far Surf SA displaystyle S A ucagin yuzeyi SD displaystyle S D dis yuzey siniri S displaystyle S infty yanal ve dikey yuzeyler Genellikle uzak hesaplama orneklerinde hacmin sinirlari kisiye ozgu ayarlanabilir SA ruq p p i t x n dS SD S ruq p p i t x n dS displaystyle int S A left rho u vec q left p p infty right vec i vec tau x right vec n dS int S D S infty left rho u vec q left p p infty right vec i vec tau x right vec n dS Sagdaki denklem ucagin uzerindeki kuvvetleri ifade ederken soldaki denklem sivi tarafindan uygulanan toplam kuvveti ifade eder Matematiksel olarak bu iki tumlev birbirlerine esittir Ancak kesin hesaplama yapildiginda bu iki denklem sadece yaklasik degerler alindiginda esit olur Hesaplamali Sivi Dinamigi nin terminolojisi baz alindiginda soldaki denklem cozulurken yakin hesap metodu sagdaki denklem icin uzak hesap metodu kullanilir Suruklenim kuvvetini matematiksel olarak hesaplamak icin Df Dpr near field Di Dw Dv far field displaystyle underbrace D f D pr near field underbrace D i D w D v far field formulu kullanilir TarihceKati bir cismin bir akiskan icerisinde hareket ederken bir dirence maruz kaldigi Aristotle zamanindan beri biliniyordu Louis Charles Breguet in 1922 yilinda yayinladigi kagitlarinda aerodinamik sekillerden yararlanarak cisimlere etki eden suruklenimi azaltmayi hedefledi Bu fikrini gerceklestirmek uzere calismaya baslayan Breguet 1920 ve 1930 yillarinda dunya rekoru kirmis ucaklar gelistirdi Ludwig Prandtl in 1920 yilinda elde ettigi sinir cizgisi teorisi yuzey surtunmesini minimuma indirmenin temel taslarini olusturdu Sir Melvill Jones un aerodinamik dizayn konusundaki goruslerinin ciddiye alinmasi bu konunun onemli bir hal almasini sagladi 1929 yilinda hazirladigi Aerodinamik Ucak isimli kagidinda ucaklarin daha rahat hareket etmeleri icin suruklenim kuvvetini azaltmalarini gerektigini soylemistir Bu fikrini uluslararasi bir seminerde dile getiren Jones bircok muhendisin takdirini kazanmistir Seminer sonunda fikirleri muhendisler tarafindan termodinamikteki Carnot Dongusu kadar onemli oldugu kanisina varilmistir KaynakcaAnderson John D Jr 2000 Introduction to Flight Fourth Edition McGraw Hill Higher Education Boston Massachusetts USA