Kanat uç girdap yapısının, gelişiminin ve birleşmesinin parçacık görüntülemeli hız ölçüm (PIV) tekniği ile incelenmesi

Bu çalışmada, öncelikle kanat ucunda oluşan girdabın yakın bölgede oluşumu, yapısı ve gelişimi incelenmesi amaçlanmıştır. Tüm deneylerde parçacık görüntülemeli hız ölçüm tekniği kullanılmıştır. Deneyler, girdap boyutunu, teğetsel hızları, girdap dağılımını etkileyen farklı hücum açılarında, serbest akış hızının Uo=0.212m/s değeri için kanat hücum kenarından itibaren akışa dik yöndeki farklı kesitlerde gerçekleştirilmiştir. Deneysel çalışma sonucunda, hücum açısı arttıkça kanat veter uzunluğu boyunca oluşan girdabın büyüdüğü belirlenmiştir. İkinci aşamada, tek kanat ucunda oluşan girdabın karakteristikleri hücum açısı ?= 7o değeri için kanat firar kenarından itibaren akışa dik yöndeki farklı kesitlerde nicel olarak boya deneyleri ve nitel olarak da PIV tekniği ile araştırılmıştır. Veter uzunluğuna bağlı Reynolds sayısı, Rec arttıkça kanat ucunda oluşan girdap şiddetinin arttığı, kanattan uzaklaştıkça viskoz yayılmadan dolayı girdap çapının arttığı ve buna bağlı olarak ta girdap şiddetinin azaldığı görülmüştür. Üçüncü aşamada ise, kanat ucunda oluşan akış yapısının kanada etkisi, kanat açıklığı boyunca farklı istasyonlarda ve farklı hücum açılarında (?=0° ~ 16°) incelenmiştir. Kanat ucunda oluşan uç-girdap yapısı kanat ucuna yakın bölgelerdeki akış yapısını etkilemektedir. Hücum açısı arttıkça, oluşan uç-girdap şiddetinin artmasından dolayı, girdabın akışa dik yöndeki etki alanının da arttığı ve üç boyutlu bir akış yapısının ortaya çıktığı belirlenmiştir. Son olarak, kanatlar ucunda oluşan iki adet eş yönlü girdabın birleşmesi incelenmiştir. Eş yönlü girdapların, kanatların firar kenarından itibaren x/c=10 mesafesinde önce birbirini keserek yoluna devam ettiği, yaklaşık olarak x/c=20 mesafesinde ise birleştiği gözlemlenmiştir. Elde edilen sonuçlar ortalama hız, ortalama girdap ve akım çizgileri şeklinde verilerek oluşan akışın fiziği yorumlanmıştır. Anahtar kelimeler: PIV, NACA0012, kanat ucu akış, girdap, girdap birleşmesi