Dönen disk akýþlarý, üç boyutlu sýnýr tabaka akýþlarýnýn güzel bir örneðidir. Durgun bir akýþkan içerisine yerleþtirilmiþ olan diskin dönme hareketi sonrasýnda, disk yüzeyindeki akýþkan da yüzeydeki kaymama koþulundan dolayý, disk ile ayný hýzda dönmeye baþlamaktadýr. Akýþkanýn bu doðrultudaki hareketine teðetsel hýz bileþeni denmektedir. Buna ek olarak, dönme hareketinin yarattýðý merkezkaç kuvveti, akýþkaný diskin merkezinden dýþ kenarýna doðru harekete geçirmektedir. Bu doðrultudaki akýþkan hareketi ise radyal hýz bileþeni olarak isimlendirilir. Sistemin kütle korunumunun saðlanmasý için de diskin üzerinde disk yüzeyine doðru bir akýþ oluþur. Eksenel hýz bileþeni olarak adlandýrýlan bu bileþen, radyal yöndeki kütle kaybýný dengelemektedir. Bu þekilde dönen bir disk üzerinde oluþan üç boyutlu sýnýr tabaka akýþý ile mühendislik uygulamalarýnda uçak kanatlarý üzerinde ve rüzgar türbin kanatlarý üzerinde de karþýlaþýlýr. Bu sebeple, bu tip sýnýr tabakalarda laminerden türbülansa geçiþ mekanizmasýnýn anlaþýlabilmesi büyük önem taþýmaktadýr ve dolayýsýyla pek çok sayýsal ve deneysel araþtýrmalara konu olmaya devam etmektedir. Bu çalýþmada da dönen disk üzerinde oluþan üç boyutlu sýnýr tabaka akýþý deneysel olarak incelenmiþ ve laminerden türbülansa geçiþ bölgesi tespit edilmeye çalýþýlmýþtýr. Bu amaçla, öncelikle yüzeyi pürüzsüz bir disk üzerindeki hýz alaný grafikleri sýcak tel anemometresi akýþ görüntüleme yöntemiyle elde edilmiþ ve türbülansa geçiþin hangi Reynolds sayýsý aralýðýnda olduðu saptanmýþtýr. Daha sonra disk üzerine, disk ile eþ merkezli olacak þekilde dairesel bir oluk açýlmýþtýr. Türbülans tetikleyici mekanizma olarak kullanýlan bu oluk ile elde edilen hýz alanlarý, pürüzsüz yüzeye sahip disk için elde edilen sonuçlarla kýyaslanarak türbülans mekanizmasý anlaþýlmaya çalýþýlmýþtýr.
Anahtar Kelimeler: Akýþ Görüntüleme, Dönen Disk Akýþý, Laminerden Türbülansa Geçiþ
|
