Otomobillerde camlar üzerinde oluşan buzun giderilmesinde menfez geometrisi, hava hızı ve sıcaklığın etkisinin hesaplamalı akışkanlar dinamiği yöntemiyle analizi

Bu çalışmada otomobil kabininde ön camda oluşan buzun giderilmesi amacıyla iklimlendirme elemanından çıkan havanın hız ve sıcaklık dağılımına bağlı olarak buz çözme süresinin belirlendiği üç boyutlu sayısal analizi, Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) yöntemi kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Çalışma boyunca ilk analizler, literatürdeki bazı çalışmalar baz alınarak basit modeller üzerinde gerçekleştirilmiştir. Basit modeller üzerinden gerçekleştirilen ilk analizlerin ardından, gerçek otomobil kabini için elde edilen deney verilerinde kullanılan otomobil kabini modelinin matematiksel modelinden ölçüm alınarak yeni bir model tasarlanmıştır. Modelde, iklimlendirme elemanlarının standart ısıtma süreci için sürekli ve geçici rejimde yapılan sayısal analizler sonucunda, hava akışı, ön cam bölgesindeki ve buz tabakasındaki sıcaklık dağılımları elde edilmiştir. Sınır ve başlangıç koşulları uygun doğrulama sağlanması açısından deney verisi ile aynı olacak şekilde seçilmiştir. Sayısal analizler iki aşamalı olarak sürekli ve geçici rejimde gerçekleştirilmiş, sürekli rejimde momentum denklemleri çözdürülüp akışkan hareketi incelenmiş, geçici rejimde ise enerji denklemi çözdürülerek ön cam bölgesinde zamana bağlı sıcaklık dağılımı ve buz çözme süresi analiz edilmiştir. Sonuçlar deney verileri ile karşılaştırılarak doğrulama sağlanmıştır. Analizler sonucunda özellikle soğuk iklimlerin yaşandığı bölgelerde görüş kısıtlaması nedeniyle sürüş güvenliği açısından hayati öneme sahip olan ön cam buz çözme süresinin, sayısal analizler ile çözümlenerek optimizasyon sağlanabileceği anlaşılmıştır. Anahtar Kelimeler: HAD, Isı Transferi, Buz çözme, İklim Kontrolü