Hesaplamalı akışkanlar dinamiği (CFD) teorisinin gün geçtikçe gelişmesine bağlı olarak, belirlenen sınır şartları ve limitler çerçevesinde hesaplamaların dışına çıkarak daha gelişmiş çözücü ve yöntemler sayesinde simülasyonlara güvenilirlik artmıştır. Özellikle mevcut çalışmanın konusu olan; araç üzeri ve alt sistem komponentlerinin su yönetimi alanında CFD yaklaşımlarının gelişmesi oldukça faydalı ve destekleyici olmuştur. Teknik ve proje sürecinde bu metodu kullanmak; bilinçsiz ve yeterli düşünülmemiş tasarımların erken tespitini, pahalı tasarım değişikliklerinin önüne geçilmesini ve proje zamanlamasının da uzun vadede olumsuz etkilenmemesini sağlar. Ayrıca bu yöntem, aracın belirlenen kondisyonlardaki çalışma durumlarının incelenerek oluşabilecek diğer problem ve hataların önceden tespiti ve buna karşılık hızlı aksiyonlar alınmasında etkili bir fikir verme yöntemidir. Bu çalışmalar mali ve proje süreçlerinde fayda sağlayacağı gibi ilgili bölgedeki parçaların fonksiyonlarının sudan etkilenmesi gibi ürün güvenliği ihlallerinin belirlenmesinde de etkili olacaktır. (motor, şanzıman ve alt sistemlerinde) Ayrıca araç dış yüzeyinde görünen kısımlardaki sürücü odaklı tasarım parametrelerinin iyileştirilmeleri konusunda da önemli derecede yönlendirici fikirler verir.
Bu çalışmada gelişmiş fiziksel fenomenler kullanılarak simülasyon sonuçlarının gerçek ile yakınlık derecelerinin artırılması hedeflenmiş olup; komponent bazlı hareketleri ve akışkanlar mekaniği etkileşim yaklaşımları spesifik olarak seçilerek model kurulumları oluşturulmuştur. Çalışmada, damlacık, yayılma, sıçrama, çarpma, dalgalanma, türbülans gibi olası fiziksel fenomenlerin etkileşimleri modellenmiş ve kararlı su geçişi fiziğinde yaşanabilecek durumların simüle edilmesi amaçlanmaktadır. Bu süreci sağlamak amaçlı akışkan fiziği fenomenlerinin modellenmesinde hava-su referans alınarak çok fazlı akışkanların modellenmesi (VOF) ile faz etkileşim modeli uygulanmıştır. Farklı senaryolara ilişkin araç hızı, su seviye yüksekliği, tekerlek dönüş etkisi gibi parametreleri gerçekçi incelemek amaçlı aracın işlevsel parça bütünlüğü korunarak araç su geçişi kabiliyeti kontrollerini sağlayabilmek açısından; motor sistemi alt elemanları, tampon, ızgara, motor kapağı, lastik detaylarının modellemesi yapılmıştır. Ayrıca yarı geçirgen (porous) modelleme metodolojisiyle eşanjör modellemeleri yapılarak akışkan fiziksel etkilerinin detayları artırılmıştır. Damlacık, yayılma, sıçrama, çarpma, dalgalanma, türbülans gibi olası fiziksel fenomenlerin etkileşimlerini daha gerçekçi ve doğru incelemek amaçtı tekerlek dönme fiziğinin kurgulanmasında parça hareketi (RBM) metodolojisi kullanılmıştır. Olası en kötü durum senaryolarında motor kaput altı bölgesinde fan çalışma etkisini incelemek amaçlı RBM metodolojisi kullanılmıştır.
Anahtar Kelimeler: Motor Bölmesi CFD, Lagrangian, Sabit, RBM, Gözenekli Ortam, VOF, Su Geçişi, Tekerlek Dönüşü
|
