Sýcak tel anemometreleri, bir akýþkan içerisinde belirli bir noktadaki akýþýn hýzýný ve yönünü hassas bir þekilde ölçmek için kullanýlan cihazlardýr. Çalýþma prensibi, akýþkan ortama yerleþtirilmiþ olan silindirik þekildeki bir sýcak tel üzerinden akýþ olduðunda, telde meydana gelen ýsý kaybý ile akýþýn hýzý arasýnda oluþan baðýntýya dayanmaktadýr. Sabit akým ve sabit sýcaklýk metotlarýný kullanan iki çeþit sýcak tel anemometresi vardýr. Bu çalýþmada sabit sýcaklýk anemometresi ele alýnmýþtýr. Bu tip anemometrelerde, tel probun üzerinden elektrik akýmý geçirilerek telin sýcaklýðýnýn sabit kalmasý amaçlanmaktadýr. Prob üzerinden geçen akýþ hýzý arttýkça telin kaybettiði ýsý miktarý artacak dolayýsýyla da teli sabit sýcaklýkta tutmak için gerekli olan elektrik akýmý artýrýlacaktýr. Bu sayede akýþýn hýzý ile kullanýlan elektrik akýmý arasýndaki baðýntý kullanýlarak akýþ hýzý anlýk olarak hassas bir þekilde ölçülebilmektedir. Sýcak tel problarýnýn kullanýmlarý öncesinde hýzý bilinen bir akýþ içerisinde kalibre edilmeleri gerekmektedir. Bu kalibrasyon çoðu zaman laminer boru akýþý ile veya rüzgar tünelleri ile yapýlmaktadýr. Ancak bazý özel akýþ konfigürasyonlarýnda akýþ hýzýný belirlemek olanaksýz olmaktadýr. Bu tip akýþlara en güzel örneklerden birisi üç boyutlu sýnýr tabaka akýþlarýnýn güzel bir temsili olan dönen disk üzerindeki akýþtýr. Dönen disk akýþlarýnda bilinen bir serbest akýþ hýzý olmadýðý için bu deney düzeneklerinde kalibrasyonun farklý bir sistemde yapýlmasý ihtiyacý doðmaktadýr. Bu mecburiyet, probun düzenekler arasýnda taþýnmasý sýrasýnda hasar görmesi ve de zaman kaybý gibi deneysel riskleri artýrmaktadýr. Bu çalýþmada, bu sorunu ortadan kaldýrmak için von Kármán tarafýndan dönen disk akýþlarý için elde edilen Navier-Stokes denklemlerinin benzerlik çözümü, sýcak tel probunun kalibrasyonu için kullanýlmýþtýr.
Anahtar Kelimeler: Dönen Disk Akýþý, Kalibrasyon, Sýcak Tel Anemometresi, Von Kármán Benzerlik Çözümü
|
