Hidrofobik Kaplamanın Kanat Profillerinin Aerodinamik Parametrelerine Etkisinin Deneysel İncelenmesi
Abstract
Bu çalışmada NACA 4418 kanat profile üzerinde deneysel bir çalışma yürütülmüştür. Kanat profili spray kaplama yöntemi ile iki farklı malzeme ile kaplanmış, ıslanırlık derecesi (su damlasının yüzey ile temas açısı, θ) belirlenmiştir. Normal (θ=59o<90o: hidrofilik), hidrofobik (θ=93o>90o) ve süperhidrofobik (θ=154o>150o) olmak üzere üç farklı kanat profile yüzeyi elde edilmiştir. Bu üç farklı durum için, kaldırma ve sürüklenme katsayıları, 15 m/s (Re=253.196) serbest akım hızında ve 6 farklı hücum açısında (-10°, -5°, 0°, 5°, 10°, 15°) rüzgar tünelinde deneysel olarak belirlenerek birbiriyle karşılaştırılmıştır. Sonuçlar, normal (hidrofilik) kanat profiline, hidrofobik ve süperhidrofobik özellik kazandırılmasının kanat profilinin kaldırma katsayılarını tüm hücum açıları dikkate alındığında sırasıyla ortalama %15 ve %23 oranında iyileştirdiğini göstermiştir. Ayrıca normal (hidrofilik) kanat profiline, hidrofobik ve süperhidrofobik özellik kazandırılması kanat profilinin sürüklenme katsayılarını tüm hücum açıları dikkate alındığında sırasıyla ortalama %12 ve %20 oranında düşürmüştür.
Keywords
Kanat profili, Sprey kaplama, Hidrofobik, Süperhidrofobik, Kaldırma katsayısı, Sürüklenme katsayısı
References
- Anonim 1, Airfoil Tools NACA 4418. (2020). http://airfoiltools.com/polar/details?polar=xf-naca4418-il-200000, Erişim tarihi 10.04.2020
- Anonim 2, Bijl, H., and Timmer, N. (2020). Introduction to Aerospace Engineering Aerodynamics 9 &10, Erişim tarihi 10.04.2020
- Campbell, B. A., and Bezos, G. M. (1989). Steady -State and Transitional Aerodynamic Characteristics of a Wing in Simulated Heavy Rain. NASA Technical Paper, 2932.
- Cao, L., Jones, A. K., Sikka, V. K., Wu, J., and Gao, D. (2009). Anti-Icing superhydrophobic coatings. Langmuir, 25(21), 12444–12448. https://doi.org/10.1021/la902882b
- De Pauw, D., and Dolatabadi, A. (2017). Effect of superhydrophobic coating on the anti-icing and deicing of an airfoil. Journal of Aircraft, 54(2), 490–499. https://doi.org/10.2514/1.C033828
- Genç, S., Özışık, G., and Kahraman, N. (2008). Düz Flapli Naca0012 Kanat Profilinin Aerodinamik Performansinin Incelenmesi. Isı Bilimi ve Tekniği Dergisi, 28(1), 1–8.
- Güzelbey, İ. H., Eraslan, Y., and Doğru, M. H. (2018). Performansı Açısından XFLR5 Kullanılarak Nümerik Olarak İncelenmesi. The Black Sea Journal of Sciences, 8(1), 48–65. https://doi.org/10.31466/kfbd.542566
- Jung, S., Dorrestijn, M., Raps, D., Das, A., Megaridis, C. M., and Poulikakos, D. (2011). Are superhydrophobic surfaces best for icephobicity? Langmuir, 27(6), 3059–3066. https://doi.org/10.1021/la104762g
- Kline, S. J. and F. A. McClintock. (1953). "Describing Uncertainties in Single-Sample Experiments," Mechanical Engineering, 3-8
- Krishnan, K. G., Milionis, A., Loth, E., Farrell, T. E., Crouch, J. D., and Berry, D. H. (2017). Influence of hydrophobic and superhydrophobic surfaces on reducing aerodynamic insect residues. Applied Surface Science, 392, 723–731. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2016.09.096