BİR HELİKOPTER KABİNİNDE TERMAL KONFORU İYİLEŞTİRME AMACIYLA AKIŞ YAPISININ HESAPLAMALI AKIŞKANLAR DİNAMİĞİ MODELLEME İLE İNCELENMESİ


Creative Commons License

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Makina Mühendisliği Bölümü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2018

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: DORUK ŞAHİN

Danışman: Mehmet Metin Yavuz

Özet:

Yolcu taşıma amaçlı kullanılan helikopterlerde, koşullandırılmış havanın dağıtımının doğru yapılması yolcu konforu açısından oldukça önemlidir. Düşük hava hızları yolcuların bunaltıcı hissetmesine yol açabilecekken, yüksek hızlar rahatsızlığa neden olabilir. Bunun yanında, kabin içerisindeki sıcaklık dağılımının homojen olması da yolcu konforu açısından oldukça önemlidir. Kabin içerisinde oluşan yüksek sıcaklık farklılıkları yolcuların rahatsız hissetmesine yol açar. Bu tez çalışmasında, yeni tasarlanmış bir yolcu taşıma helikopteri içerisindeki yolcuların konfor durumlarını incelemek amacıyla ANSYS FLUENT kullanılarak CFD modelleri geliştirilmiştir. Yolcuların yüzleri etrafında olması hedeflenen hava hızları SAE ARP292, ASHRAE 161-2003 ve ASHRAE 161-2007 standartlarından yararlanılarak belirlenmiştir. Ayrıca, hava hızına ek olarak, kişisel hava çıkışlarından üflenen havanın, yolcuların yüzleri etrafında efektif dağılımı konusu da ele alınmıştır. Diğer yandan, sıcaklıkla ilgili olan konfor parametreleri SAE ARP292 standartından yararlanılarak belirlenmiştir. Analizlerde kullanmak amacıyla, kabin tipi akışları için uygun olarak öngörülen bir türbülans modeli seçilmiştir ve modelin performans yetkinliği, literatürden elde edilen deneysel ve numerik çalışmaların sonuçlarıyla doğrulanmıştır. Araştırma sonuçları, mevcut kişisel hava çıkışı tasarımının, yolcu etrafında konforlu bir ortam oluşturma açısından yetersiz olduğunu ortaya çıkarmıştır. Yolcu konforunu artırma hedefiyle, numerik simülasyonlardan yararlanarak, kişisel hava dağıtım sistemi tasarımını geliştirmek amacıyla iteratif bir süreç takip edilmiştir. Bu tez çalışması ile, kişisel hava çıkışlarını tekrar tasarlayarak, bu çıkışların kabin içindeki yerleşim yerlerini ayarlayarak ve kabin hava girişlerine hava taşıyan hat için konfor açısından uygun olan akış miktarı oranı belirlenerek yolcuların konfor durumları iyileştirilmiştir. Yeni tasarım ile yolcuların yüzleri etrafında hedeflenen hava hızları elde edilmiştir ve havanın efektif dağıtımı da sağlanmıştır. Ayrıca, yeni tasarım ile kabin içerisindeki sıcaklık dağılımı daha homojen bir hale getirilmiştir.