Mühendis Yazar    Salı, Şubat 15, 2022    aerodinamik , akışkanlar mekaniği , makine mühendisliği , mühendislik , teknoloji    Yorum   

AERODİNAMİK NEDİR?

Aerodinamik gaz dinamiğinin yalnızca hava ile ilgilenen bir alt dalıdır ve oldukça geniş bir kapsama sahiptir. Aerodinamiğin bizim dilimizdeki karşılığı hava dinamiğidir. Biz hava dinamiğini herkesin anlayacağı şekilde tanımlayacak olursak; belirli bir kütleye sahip, hareket eden nesnelerin hava ile etkileşimidir. Biz bu yazımızda aerodinamiği kabaca, basit örneklerle açıklayacağız.

AERODİNAMİK HESAPLAMALARIN ARAÇLAR ÜZERİNDEKİ ETKİSİ

Aerodinamik birçok nesne için kullanılabilir fakat biz aerodinamiği anlatmak için araba ve uçak örneklerini kullanacağız;

DRAG (SÜRÜKLENME) KUVVETİ

Aerodinamik yani hava dinamiği temel olarak iki kuvvetin kütleye sahip nesneler üzerindeki etkisine dayanır. Bu kuvvetlerden ilki drag (sürüklenme) kuvvetidir. Sürüklenme kuvvetini incelediğimizde nesnenin belirli bir hızda ilerlerken tepki kuvveti olarak karşısındaki rüzgârın nesnenin hareketine olan etkisini görürüz. Aerodinamik açıdan kuvvetli olan araçlar bu rüzgârdan diğer araçlara oranla daha az etkilenirler.

Aynı zamanda uçakların kanatlarında inişte açılmak üzere konumlandırılmış kapakçıklar bulunur. Bu kapakçıklar açıldığında aşağıda formül olarak verdiğimizde göreceğiniz gibi uçağın kesit alanı artar ve sürüklenme kuvveti artmış olur, bu sayede uçak yavaşlayarak daha yumuşak bir iniş gerçekleştirir.

SÜRÜKLENME KUVVETİ = ½ X HAVA YOĞUNLUĞU X (HIZ)^2 X Cd X ALAN

Bu formülden göreceğiniz üzere kesit alanımız ne kadar küçük olursa o kadar az sürüklenme kuvvetin etkisine maruz kalıyoruz. Bu sebepten uçaklar kalkış esnasında kanatlardaki bu kapakçıkları kapalı hale getirirler. Aynı şekilde bu sebepten günümüzde otomobillerde köşeli hatlara sahip olanlara oranla yuvarlak hatlara sahip araçlar daha yaygındır.

Bu formülde Cd sürtünme katsayısıdır.

LİFT (KALDIRMA) KUVVETİ

İlk kuvvetimiz olan drag kuvveti nesnemize önden etki ediyordu. Lift, yani kaldırma kuvvetinde ise nesnenin havalanmasına etki edecek şekilde alttan etki eder.

Kaldırma kuvvetinin çalışma prensibi Bernauli prensiplerine dayanıyor. Bu prensip en kaba haliyle hava ne kadar hızlı akıyor ise basıncın o kadar düşük olduğunu söyler.

Buna bir örnek vermek gerekirse uçakların kalkışını inceleyebiliriz. Uçakların kalkışı esnasında kanatların tasarımı gereği kanatların üstünde basınç az iken altında daha yüksektir. Bu tasarım uçağın belirli hıza ulaştıktan sonra havalanmasına yardımcı olur.

 Gülümseten bir aerodinamik örneği;

Teknik yazılarımız bilgi sahibi kişiler tarafından yoruma, eleştiriye ve düzeltmeye açıktır.

İletişim: muhendisyazartr@gmail.com