FARKLI GÖZENEKLİLİK VE AÇI DEĞERLERİNE SAHİP GEÇİRGEN AYIRICI PLAKA İLE DAİRESEL BİR SİLİNDİRİN AKIŞ KONTROLÜ

Abstract

Titreşim ve akustik gürültü veya rezonans gibi iz akışının olumsuz etkilerini ortadan kaldırmak için batık gövdelerin akış kontrolü kapsamlı bir şekilde incelenmiştir. Isı eşanjör boruları, enerji nakil hatları, egzoz bacaları, köprüler, radyo teleskoplar, enerji hatları, açık deniz sondaj kuleleri vb. birçok mühendislik uygulamalarında kullanılan, silindir gövdenin iz akışını kontrol etmek için çeşitli art iz konumuna geçirgen bir ayırıcı plaka yerleştirilmiştir. Tüm deneyler, Çukurova Üniversitesi Akışkanlar Mekaniği Laboratuvarı'ndaki büyük ölçekli bir kapalı devre su kanalında, PIV kullanılarak, silindir çapına (D) bağlı olarak Re=5000'de gerçekleştirilmiştir. Dört farklı ayırıcı plaka açısı (θ =0°; 15°; 30°; 45°), üç farklı gözeneklilik (ε=0.30; 0.50; 0.70) incelenmiştir. Ayırıcı plakaların geçirgenliği (ε) plaka üzerindeki toplam delik alanının, plaka toplam alanına oranı olarak belirlenmiştir. Tüm değişkenler silindir çapına (D) bölünerek boyutsuzlaştırılmış ve * indisi ile gösterilmiştir. Ayırıcı plaka uzunluğu da deney sırasında ls*=1 olarak sabit tutulmuştur. Ayırıcı plaka ile silindir arasındaki mesafe, ayırıcı plakanın art iz eksenine göre açısı değişken olduğundan sabit değildir. Bunun üstesinden gelebilmek için silindir ile ayırıcı plaka dönme ekseni arasındaki mesafe ele alınmış ve ** indisi ile gösterilmiştir. Ayırıcı plaka orta noktası ile silindir (lg**) arasındaki boşluk, deneyler boyunca lg**=1.5 olarak sabit tutulmuştur. Plakalar döndürüldüğünde akışa paralel kesit azalmakta, bu da sınır tabakalar arasındaki etkileşimi artırmaktadır. Geçirgen ayırıcı plakalar, silindir etrafındaki akışta oluşan sınır tabakaların etkileşimini engellediğinden, sınır katmanların etkileşiminin arttığı ardıl bölgelerde geçirgen ayırıcı plakaların etkisi artmaktadır. Böylece dalgalanmalar azalmakta ve silindirin akış aşağısında daha kararlı bir iz akışı oluşmaktadır. Ayırıcı plaka açısının artmasıyla çevrinti oluşumunun geciktiği gözlenmiştir. Bu çalışmada ayırıcı plaka açısının etkisi ve plaka geçirgenliğinin etkisi net bir şekilde gözlemlenmiştir.