Belirli bir otomobilin ön bölümündeki aerodinamik etkilerin ve enerji kaybının sayısal olarak incelenmesi

Bu tez çalışmasında, belirli bir otomobilin ön bölümündeki aerodinamik etkilerin ve enerji kaybının sayısal incelemesi yapılmıştır. Bu amaçla araç ön bölümüne etkiyen sürükleme direnci ve bunun enerji tüketimine etkisi incelenmiştir. Öncelikle, ölçüleri belirlenmiş araç modellenmiştir. Solidworks programında tasarlanan temsili otomobil modeli üzerinde Ansys Fluent yazılımında k-ε türbülans modeli kullanılarak üç boyutlu hava akış benzetimi uygulanmıştır. Taşıtın ağ yapısı sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak oluşturulmuştur. Çözüm için Ansys'de sınır şartları olarak serbest akış hızı 27 m/s alınmıştır ve hava akış özellikleri belirlenmiştir. Ön bölümü kapalı olan otomobil modeli için sürükleme ve kaldırma katsayıları gibi aerodinamik karakteristikler hesaplanmıştır. Böylece, akış Fluent programında analiz edilerek, otomobilin ön formuna etkiyen sürükleme direnç katsayısı (Cd) bulunmuştur. Ayrıca elde edilen bu verilerin enerji tüketimine olan etkileri araştırılmıştır. Daha sonra aracın ön bölümüne delik açılarak ve ızgara yerleştirilerek analizler ayrı ayrı tekrar yapılmıştır. Ayrıca, aracın ön bölümündeki deliğin arkasına rüzgar türbini ilave edilmesiyle aerodinamik sürükleme direnç katsayısının ve enerji tüketiminin değişimi incelenmiştir. Sonuç olarak ön bölümünde delik, ızgara, türbin bulunan araçlarda enerji tüketiminin kapalı form otomobile göre daha fazla olduğu görülmüştür. Ancak otomobile ilave edilen rüzgar türbini yardımıyla üretilen enerjinin ana model otomobile göre oluşan kayıp enerjiden daha fazla olduğu görülmüştür. Böylece otomobile etkiyen aerodinamik kayıp enerjinin bir kısmının rüzgar türbini yardımıyla geri kazanımının mümkün olduğu görülmüştür. Anahtar Kelimeler: Aerodinamik, Aerodinamik sürükleme direnç katsayısı, otomobil, Ansys Fluent, yakıt tüketimi.