Çökelebilen elastik tüplerdeki akış dinamiğinin analizine yönelik deneysel bir araştırma

Bu çalısmada çökelebilen elastik tüplerdeki hava akısı deneysel olarak arastırılmıstır. Deney düzenegi literatür arastırması sonucu tasarlanıp imal edilmistir. Deneylerde cidar kalınlıgı 0.55 mm olan Penrose tüp ve cidar kalınlıgı 1 mm, 2 mm ve 3 mm olan silikon tüpler kullanılmıstır. Tüplerin iç çapı 25.4 mm olup tüp uzunlugunun tüp iç çapına oranı 10, 7.5 ve 5 olacak sekilde üç farklı tüp uzunlugu test edilmistir. Elastik tüp, Starling resistor olarak bilinen hava sızdırmaz bir kutu içerisine herhangi bir gerilme verilmeden her iki ucunda metal boru parçalarına takılmıstır. Hava akısı vida tipi bir kompresörle zamana bagımsız olarak sisteme saglanmıstır. Zamana bagımsız akıs miktarı 0.0049 m3/s ile 0.0214 m3/s arasında ayarlanmıstır. Starling resistor'e basınç uygulayarak içinden hava akan tüpün iç ve dıs basınç farkı negatif oldugu zaman çogu durumda kendiliginden salınımlar gözlenmis ve akıs bu yüzden zamana bagımlı hale gelmistir. Ancak tüp çesidine (3 mm kalınlıgındaki silikon tüp) ve akıs miktarına baglı olarak bazı durumlarda salınımlar gözlenmemistir. Zamana bagımlı basınç ve hız ölçümleri bir veri toplama sistemiyle bilgisayara kaydedilmistir. Salınımların basladıgı anda tüp giris ve çıkısındaki basınç ölçümleri ve tüp çıkısındaki hız ölçümleri yapılmıstır. Bu ölçümlere hızlı Fourier dönüsümü (FFT) uygulayarak salınımların frekansı belirlenmistir. Deneysel olarak belirlenen salınımların frekans degerleri 18 Hz ile 35 Hz arasında kalmıstır. Tüp özelliklerinin (cidar kalınlıgı, uzunluk, iç çap, tüp malzemesi) ve akıs miktarının, basınç ve hız ölçümlerini önemli ölçüde etkiledigi görülmüstür. Bu yüzden bu parametrelerin çökelebilen tüp akısları arastırmalarında dikkate alınması gerektigi vurgulanmıstır. Ayrıca deneysel sonuçlar, literatürden alınan lineer stabilite teorisine baglı olan teorik hesaplamalarla karsılastırılmıstır. Hesaplamalar sonucu bulunan frekans degerinin ölçümlerden elde edilen aralık içerisinde kaldıgı görülmüstür. Çökelebilen tüplerdeki akıslar esas olarak fizyolojik akıslara ve biyomekanik uygulamalara baglantılı oldugundan, güncel bir konu olup üzerinde çalısmalar devam etmektedir. Bu yüzden detaylı olarak sunulan bu deneysel çalısmanın konu alanındaki arastırıcılara yararlı olacagı düsünülebilir. Ayrıca konuyla ilgili geçmisteki deneysel çalısmaların çogunda akıskan olarak su kullanıldıgından, çökelebilen tüplerde hava akısının da test edilmesinin yararlı olabilecegi düsünülmüstür. Dolayısıyla bu açıklıgı dikkate alarak yapılan arastırmanın bu anlamda önem tasıdıgı söylenebilir.