Stol ve Stol Ötesi Durumlara Maruz Kalan Bir NACA0012 Kanat Profili Etrafındaki Akış Karakteristiklerinin Deneysel İncelenmesi

Özkan G. M.

Çukurova Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, cilt.35, sa.2, ss.369-378, 2020 (Hakemli Dergi)

Özet

Bir kanat profilinin akış yapısı ve türbülans özellikleri, çeşitli Reynolds sayılarındaki (Re_c =1,5×10^4,
2,0×10^4, 2,5×10^4) iki atak açısı (α=10^o ve α=12^o) göz önüne alınarak incelenmiştir. PIV ölçümleri
gerçekleştirilmiş ve zaman ortalamalı ve anlık girdap, akış hızı profilleri, Reynolds kayma gerilmesi ve
türbülans kinetik enerji dağılımları kullanılarak sonuçlar sunulmuştur. Sonuçlar, hem Reynolds sayısının
hem de hücum açısının, kanat profili etrafındaki özelliklerini önemli ölçüde etkilediğini göstermiştir. Stol
ve stol ötesi açılarda akış karakteristiklerindeki değişiklik, mevcut literatürle iyi bir uyum içinde
detaylandırılmış ve birbirleriyle karşılaştırılmıştır. Hem kanat profili art izinde hem de emme yüzeyinde
oluşan türbülans çalkantılarının, stol ötesi açıda daha şiddetli olduğu elde edilmiştir. Bunun yanında, daha
erken akış ayrılması sebebiyle stol ötesi durum, kanat profilinin hücum ve firar kenarlarından doğan
girdapların kopması ile birlikte daha geniş bir art izi yapısı göstermiştir.

The flow structure and turbulent characteristics of an airfoil at various Reynolds numbers (Re_c = 1.5×10^4,
2.0×10^4, 2.5×10^4) have been investigated considering two angles of attack (α = 10^o and α = 12^o). PIV
measurements have been performed and time-averaged and instantaneous results were presented utilizing
vorticity, profiles of streamwise velocity, Reynolds shear stress, and turbulent kinetic energy
distributions. The results have shown that both the Rec and α significantly affect the flow characteristics
around the airfoil. Furthermore, the change in flow characteristics between the stall and post-stall angles
was elaborated and compared with each other, as being in good agreement with the available literature.
The turbulent fluctuations in the airfoil wake, as well as in the suction side, were obtained to be more
intense at post-stall angle compared with the stall condition. Besides, due to the earlier flow separation,
post-stall condition presented a larger wake and the shedding of vortices formed by the leading and
trailing edges of the airfoil.