Ana içeriğe atla

Aerodinamik ve Akışkanlar Mekaniği Laboratuvarı


Eğitim ve Araştırma Amaçlı Deneysel Olanaklar

Lisans Aerodinamik ve Akışkanlar Mekaniği Laboratuvarı

Lisans aerodinamik laboratuvarında, AEE 244 Akışkanlar Mekaniği, AEE 341 Aerodinamik I, AEE 342 Aerodinamik II ve AEE 410 Havacılık ve Uzay Mühendisliği Laboratuvarı gibi derslerde gösterim ve laboratuvar çalışmaları için kullanılan çeşitli deney düzenekleri bulunmaktadır. Bu deneyler öğrencilere akışkanlar mekaniği ve aerodinamiğin temel ilkelerini öğretmektedir. Bu ekipmanlar Aerodinamik ve Akışkanlar Mekaniği derslerindeki laboratuvar çalışmalarının yanı sıra AEE 410 dersindeki laboratuvar ve proje çalışmaları için de kullanılmaktadır.

  • Sesaltı Rüzgâr Tüneli (AF100): 300 mm x 300 mm kesit alanına ve 600 mm uzunluğa sahip açık devre emişli sesaltı rüzgâr tünelidir. Sesaltı rüzgâr tüneli aşağıdaki ekipmanları içermektedir:
    • Çok çeşitli TecQuipment ürünleri için bilgisayar tabanlı veri toplama olanağı sağlayan, çerçeveye monte edilen çok amaçlı veri toplama sistemi (VDAS).
    • AF100 Serisi Sesaltı Rüzgâr Tüneli, diğer TecQuipment ürünleri veya genel amaçlı kullanım için eğimli 36 tüplü manometre.
    • AF100 Sesaltı Rüzgâr Tüneli’ne yerleştirilen modeller üzerindeki kaldırma ve sürükleme kuvvetlerini ölçmek için tek bileşenli terazi.
    • Üç bileşenli terazi
    • Açı geri besleme ünitesi
    • Atmosfere göre basınçları veya diferansiyel basınçları ölçmek ve göstermek için diferansiyel basınç ünitesi.
    • 32 Kanallı Basınç Gösterge Ünitesi
    • Elektronik konum ölçümüne sahip hareketli pitot-statik tüp.
    • Duman jeneratörü
    • Modeller (silindir modeli, basınç delikli NACA 0012 kanat profili, flaplı NACA 2412 kanat profili, NACA 0012 kanat profili seti, düz plaka sürükleme modeli, sınır tabaka modeli, alçak kanatlı uçak modeli, yüksek kanatlı uçak modeli)
  • Hava Akış Tezgâhı: Bu sistem, çeşitli pratik hava akışı incelemelerinin yapılabilmesini sağlayan temel hava akışı olanakları sunan modüler bir hava akış tezgâhıdır. Temel seviyede gösterim, laboratuvar ve proje çalışmaları için uygundur. Akış tezgâhı ayrıca 14 tüplü çok aralıklı su manometresi içermektedir. Bölümde 2’si Lockheed Martin tarafından sağlanmış olmak üzere 3 adet modüler hava akış tezgâhı bulunmaktadır. Tezgâh ile birlikte kullanılan ek düzeneklerle aşağıdaki farklı deneyler ve gösterimler gerçekleştirilebilmektedir:
    • Bernoulli denklemi düzeneği,
    • Sürükleme kuvveti düzeneği,
    • Dairesel türbülanslı jet düzeneği,
    • Sınır tabaka düzeneği,
    • Dirsek etrafında akış düzeneği,
    • Jet tutunması düzeneği,
    • Akış görselleştirme düzeneği ve
    • Basınç delikli kanat profili düzeneği.
    • Düzeneğin çalışma kesiti 100 mm x 50 mm’dir. Ayrıca bölümde, esas olarak yeniden dolaşımlı akış ölçümleri için kullanılan çeşitli tek telli, çapraz telli (çift) ve üç telli sıcak tel probları ile üçlü-dörtlü ayrık film problarına sahip 6 kanallı sabit sıcaklık anemometresi sistemi bulunmaktadır. Araştırma ve uygulama amaçları için çeşitli veri toplama donanım ve yazılım sistemleri mevcuttur.
  • Akış Görselleştirme Rüzgâr Tüneli: Duman görselleştirmesine sahip, yer tipi emişli sesaltı rüzgâr tünelidir ve öğrencilerin farklı şekillerdeki modeller etrafındaki hava akışını incelemelerine ve gösterimlerin yapılmasına olanak sağlar.
  • Akış Ölçüm Düzeneği: Düzenek; Venturi metre, orifis plakası ve rotametre dâhil olmak üzere farklı akış ölçüm yöntemlerini incelemek için kullanılmaktadır. Aynı zamanda kararlı akış enerji denkleminin (Bernoulli denklemi) uygulamalarını göstermektedir.
  • Hidrolik Tezgâhı: Birbirinin yerine kullanılabilen tezgâha monte veya yer tipi hidrolik ve akışkanlar mekaniği deney düzeneklerine değişken su beslemesi sağlamak için kullanılan mobil ve kendinden depolu bir tezgahtır. Hidrolik tezgâh sistemiyle birlikte kullanılmak üzere jet yörüngesi ve orifis akışı düzeneği, orifisten akış düzeneği, 4 farklı orifis seti, kare ve üçgen orifisler, debimetre kalibrasyon ünitesi, pitot tüpü, Venturi debimetre, orifis debimetre, nozul debimetre, Venturi metre, boruda sürtünme kaybı, jet darbesi düzeneği, 120 derece konik darbe plakası ve 30 derece eğimli darbe plakası gibi çeşitli düzenekler bulunmaktadır.
  • Reynolds Sayısı ve Geçiş Akışı Düzeneği: Öğrencilerin laminer ve türbülanslı akışı ve geçiş koşullarını incelemesini sağlayan, su kullanan, kendinden depolu ve tezgâha monte bir düzeneğidir. Reynolds Sayısı ve Geçiş Akışı Düzeneği ile kullanılmak üzere bir ısıtıcı modülü de bulunmaktadır.
  • Hele-Shaw Düzeneği: Farklı şekillerdeki modeller etrafındaki iki boyutlu laminer akışı göstermek için kullanılan, tezgâha monte bir Hele-Shaw düzeneğidir. Hele-Shaw düzeneği için sabit basınç yüksekliğine sahip su beslemesi sağlamak amacıyla duvara monte bir besleme tankı kullanılmaktadır.
  • Hidrojen Kabarcığı Akış Görselleştirme Sistemi: Bu sistem öğrenciler için yapılan gösterimlerde oldukça yararlı bir araçtır. Sistem temel olarak Aerodinamik I ve II derslerinde akım çizgileri, akış ayrılması, sınır tabaka gelişimi, başlangıç girdabı, silindir arkasındaki Von Karman girdap caddesi vb. oluşumları göstermek için kullanılmaktadır.
  • Küçük Sesaltı Araştırma Rüzgâr Tüneli: Bu, bölüm içinde imal edilmiş, Eiffel tipi, değişken hızlı (0 - 30 m/s) sesaltı rüzgâr tünelidir. 0.3 m x 0.3 m test kesitine sahiptir ve temel olarak gösterim ve araştırma amaçları için kullanılmaktadır. Tünel hızı kişisel bilgisayar aracılığıyla otomatik olarak kontrol edilip ayarlanabilmektedir. Bu tünelde basınç probları ve sıcak tel anemometresi teknikleri kullanılarak türbülans ve akış alanı ölçümleri üzerine temel araştırmalar yürütülmektedir. Deneyler sırasında otomatik prob hareketi ve veri toplama için tesise eksiksiz bir veri toplama sistemi de entegre edilmiştir.
  • Sesaltı Araştırma Rüzgâr Tüneli: Bu, 1 m x 1 m test kesitine ve terazi sistemine sahip açık devre emişli tipte bir sesaltı araştırma rüzgâr tünelidir.
  • Süpersonik Rüzgâr Tüneli: Bu, 2 cm x 3 cm test kesitine sahip basınç düşürmeli bir süpersonik rüzgâr tünelidir. Tünel, 7.5 kW kapasiteli kompresör aracılığıyla sağlanan ve 14 bar basınçta depolanan kuru basınçlı hava ile çalıştırılmaktadır. Tünel Mach sayısı 1.2 ile 3.4 arasında sürekli olarak ayarlanabilmektedir. Maksimum tünel çalışma süresi yaklaşık 60 saniyedir (Mach sayısına bağlı olarak 30 ila 60 saniye). Tünel, test kesiti duvarında basınç delikleri ve hücum açısı ayarlama özelliğine sahip bir destek mekanizması ile donatılmıştır. Ayrıca akış görselleştirme için eksiksiz bir Schlieren sistemi ve deneyin kaydedilip daha sonra akış alanının ayrıntılı incelenmesi için kullanılabilen bir video kamera bulunmaktadır. Bu tünel temel olarak yüksek hızlı sıkıştırılabilir gaz dinamiği alanında gösterim ve araştırma amaçlı kullanılmaktadır.

 

 

  • ODTÜ ve ANKARA’daki Diğer Olanaklar:
    • TÜBİTAK-SAGE Ankara Rüzgâr Tüneli: Bu, Türkiye’nin en eski endüstriyel ölçekli rüzgâr tünelidir. 3.5 x 2.5 m2 test kesitine ve 6 m uzunluğa sahiptir; üstten monte altı bileşenli harici elektromekanik sistem ile donatılmıştır. Tünel, kapalı test kesitinde maksimum 100 m/s hıza sahip kapalı devre tipindedir. Havacılık ve Uzay Mühendisliği Bölümü lisansüstü öğrencileri bu rüzgâr tünelinde akademik ve endüstri destekli araştırma faaliyetleri yürütebilmektedir.
    • İnşaat Mühendisliği Bölümü Büyük Sesaltı Rüzgâr Tüneli: Bu tünel hâlihazırda Türkiye’deki en büyük operasyonel rüzgâr tünelidir. Test kesitinin maksimum boyutu 6 m x 1.5 m’dir. Bu kesitteki maksimum hız 20 m/s’dir. Tek geçişli tiptedir ve meteorolojik çalışmalar ile hava kirliliği problemleri için sıcaklık gradyeni oluşturma olanağına sahiptir. İnşaat Mühendisliği Bölümü Hidromekanik Laboratuvarı’nda yer almaktadır.
    • İnşaat Mühendisliği Bölümü Küçük Rüzgâr Tüneli: Bu, 0.3 m x 0.4 m test kesitine ve maksimum 30 m/s hıza sahip kapalı devre tipinde bir rüzgâr tünelidir. Bu tünel de İnşaat Mühendisliği Bölümü Hidromekanik Laboratuvarı’nda yer almaktadır.
    • Makina Mühendisliği Bölümü Sesaltı Rüzgâr Tüneli: Bu, 0.5 m x 0.6 m test kesitine ve maksimum 40 m/s hıza sahip tek geçişli tipte bir rüzgâr tünelidir. Makina Mühendisliği Bölümü’nde yer almaktadır.
    • Makina Mühendisliği Bölümü Süpersonik Rüzgâr Tüneli: Bu, tamamen Türkiye’de tasarlanıp üretilen ilk süpersonik rüzgâr tünelidir. Maksimum 32 saniye süreyle Mach 1.75 değerini sürdürebilmektedir. 50 mm x 100 mm kesite sahiptir. Bu tünel de Makina Mühendisliği Bölümü’nde yer almaktadır. Akış görselleştirme için donatılmıştır ve üç bileşenli teraziye sahiptir.

Aerodinamik ve Akışkanlar Mekaniği Araştırma Laboratuvarları

 

 

    

Son güncelleme