Bir Otobüs Modeli Etrafındaki Akış Yapısının CFD Yöntemi İle İncelenmesi ve Sürükleme Kuvvetinin Pasif Akış Kontrol Yöntemi İle İyileştirilmesi

Abstract

Bu çalışmada, 1/64 ölçekli bir otobüs modelinin aerodinamik direnç katsayısı hesaplamalı akışkanlar dinamiği (CFD) yöntemi ile tespit edilmiştir. Akış analizleri x yönünde 15 m/s, 20 m/s, 25 m/s ve 30 m/s serbest akış hızlarında 173000-346000 Reynolds sayısı aralığında gerçekleştirilmiştir. Akış analizleri Fluent® programında yapılmıştır. Otobüs modelinin aerodinamik direnç katsayısı ortalama 0.657 olarak tespit edilmiş, toplam direncin basınç ve sürtünme kaynaklı dağılımı belirlenmiştir. Model otobüs üzerinde basınç kaynaklı direnç oluşturan bölgeler akış görüntülemeleri ile tespit edilmiştir. Akış yapısını iyileştirilmek ve basınç kaynaklı direnci azaltmak için üçgen kesitli akış kontrol elemanı geliştirilmiştir. Akış kontrol elemanı 15 mm çapında eşkenar üçgen şeklinde olup model otobüsün ön tampon üzerine konumlandırılmıştır. Model 1 otobüsün aerodinamik direnç katsayısı 0.623 olarak tespit edilmiştir. Bu pasif akış kontrol yöntemi ile aerodinamik direnç katsayısında ortalama % 5.27 iyileşme sağlanmıştır. Elde edilen bu iyileşmenin yüksek taşıt hızlarında yakıt tüketimine etkisi yaklaşık %3’tür. Bu orandaki bir aerodinamik iyileşmenin bir otobüste yıllık yakıt tüketimine etkisi değerlendirilmiştir.