İçeriğe atla

Aerodinamik kuvvet

Aerodinamik kuvvet, akış halindeki gazın cisimler üzerindeki kuvvet etkisidir. Aerodinamik biliminin ilgilendiği temel kuvvetlerdir. Hareketli akışa maruz kalan her cisme aerodinamik kuvvet uygulanır.

Aerodinamik kuvveti havanın hareket etmekte olan cisimlere havanın içerisindeki gaz molekülleri tarafından uygulanan bir kuvvettir. Aerodinamik kuvvet 2 sonuç yüzünden meydana gelir :

• Cismin yüzeyindeki basınçtan kaynaklı normal kuvvet • Gazların akışkanlığından dolayı ortaya çıkan kayma kuvveti

Basınç yüzeye dik ve bölgesel etki ederken, kesme kuvveti yüzeye paralel ve bölgesel etki eder. Cismin tüm yüzeyine etki eden basınç ve kayma kuvvetlerinin toplamı net aerodinamik kuvvete eşittir.

Kanat profili üzerindeki kuvvetler.

Bir cisim(örneğin kanat, kanat profili), havanın içerisinde hareket ederken hareket yönünün tersinde belli bir açı ile aerodinamik kuvvet oluşturur. Bu Aerodinamik kuvvet iki bileşen ile açıklanır;

• Hareket yönüne paralel olan sürüklenim kuvveti • Hareket yönüne dik olan kaldırma kuvveti

Bu iki kuvvetin haricinde havadaki cisme aerodinamik momentumda etki edebilir ve bu kuvvet cisim üzerinde seçilen spesifik noktalara göre değişkenlik gösterebilir.

Jet motorları tarafından üretilen kuvvetlere itme kuvveti denir ve bu kuvvetler de aerodinamik kuvvet sınıfında yer alır. Havada hareket halinde bulunan uçaklara etki eden kuvvetler; sürüklenim,kaldırma ve itme kuvveti olarak üçe ayrılabilir. Uçaklara ayrıca ağırlık etki eder ancak ağırlık bir aerodinamik kuvvet değildir.

Ayrıca bakınız

Kaynakça

  • Hurt, H.H.Jr. Aerodynamics for Naval Aviators. A National Flightshop Reprint, Clearwater, Florida (1979)
  • Clancy, L.J. (1975). Aerodynamics. Pitman Publishing Limited, London.
  • Massey, B.S. Mechanics of Fluids, 2nd Edition. Van Nostrand Reinhold Co., London (1970) Library of Congress Catalog Card No.
  • Anderson, J.D.Jr. Aircraft performance and designTata McGraw-Hill.

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Aerodinamik (otomobil)</span>

Aerodinamik, genel anlamda havanın kuvvetsel etkilerini inceleyen bilim dalıdır. Katı bir cisim etrafında akan hava veya hareketsiz duran hava içinde hareket eden katı cisim söz konusu olduğunda hava, aerodinamik kanunlarına uygun davranır. Havanın göreli hareketinden kaynaklanan kuvvetler taşıma ve sürükleme kuvvetleridir. direnç kuvvetleridir. Hava taşımacılığında bu iki kuvvet önemli yer tutarken kara nakil araçları için belli bir hıza kadar sadece direnç sürükleme kuvveti göz önüne alınır. Ancak çok hızlı araçlarda örneğin Formula 1 yarış arabalarında taşıma kuvveti dikkate alınması gereken değerlere ulaşır. Kuvvetler, hızın karesi ile orantılıdır.

Dinamik, cisimlerin, çeşitli kuvvetler altında, hareketlerindeki değişiklikleri inceleyen bilim dalıdır. Başka bir ifadeyle: Dinamik, harekete sebep olan ve hareketi değiştiren unsurları inceler.

<span class="mw-page-title-main">Kanat</span> hayvan ya da cansız bir objenin uçmasını sağlayan organ ya da parça

Kanat, uçma veya hareket etme amacıyla kullanılan ve genellikle kuşlar, böcekler veya uçaklar gibi hayvanlar veya araçlar tarafından kullanılan bir yapıdır. Kanatlar, aerodinamik prensiplere dayalı olarak tasarlanmış ve şekillendirilmiştir, böylece hava akışını kontrol ederek uçuş veya hareket sağlayabilirler. Kanat belli bir evrimsel ve biyolojik süreç sonrası oluşabilmesinin yanı sıra beşeri olarak da modellenebilip uçmak veya bir sıvı içerisinde hareket sağlamak için de özelleştirilebilmektedir.

<span class="mw-page-title-main">Kanat profili</span>

Kanat profili veya aerofoil, kanat, yelken, dümen, pervane kanadı, rotor veya türbin gibi bir akışkan içindeki hareketi kaldırma kuvveti oluşturabilen nesnenin kesit şeklidir.

<span class="mw-page-title-main">Veter hattı</span>

Veter hattı, veter çizgisi veya kord hattı. Kord hattı, arka kenar ile kordun önde gelen kenara kesiştiği nokta arasındaki mesafedir. Kordun tanımlanmasında kullanılan öndeki nokta, en küçük yarıçaplı yüzey noktası olabilir. Bir türbin kanadı için kord, konveks tarafı yukarıya doğru bakacak şekilde düz bir yüzeye yatırıldığında, iki boyutlu kanat kesitinin ön ve arka noktalarının bir düz yüzeye değdiği noktalar arasındaki çizgi ile tanımlanabilir.

<span class="mw-page-title-main">Taşıma</span>

Taşıma, akışkanlar mekaniğinde bir aerofoil boyunca akışkanın oluşturduğu yüzeysel kuvvetlerin bileşkesidir.

<span class="mw-page-title-main">Sürükleme</span>

Sürükleme; akışkanlar mekaniğinde bir cismin, bir akışkan içindeki hareketine gösterdiği direnç. Sürükleme İngilizce drag sözcüğüne atfen "D" harfi ile gösterilir.

Basınç merkezi, bir cisme

<span class="mw-page-title-main">Aerodinamik</span> Fizik terimi ve bilim dalı

Aerodinamik, hareket eden katı kütlelerin havayla etkileşimlerini inceleyen bilim dalıdır. Aerodinamik sözcüğü Yunancadan gelmiş olup bu bilim dalı havanın hareketi ile ilgilidir. Parçalı olarak katı bir cisim ile irtibata geçmiş olması, havanın hareketi ve uçağın kanadı gibi, buna örnek olarak gösterilebilir. Aerodinamik akışkan dinamiği ve gaz dinamiğinin bir alt dalıdır ve aerodinamiğin birçok bakış açısı, teorisi bu alanlarda ortaktır. Aerodinamik genellikle gaz dinamiği için kullanılır; gaz dinamiğinin aerodinamikten farkı, tüm gazlar için çalışması ve aerodinamik gibi yalnızca hava ile sınırlanmamış olmasıdır.

<span class="mw-page-title-main">Parazit sürükleme</span>

Parazit sürükleme bir akışkan içerisinde bağıl olarak hareket eden cisme kendi varlığından kaynaklanarak etkiyen sürükleme kuvvetidir.

<span class="mw-page-title-main">Sürtünme kuvveti</span> temas halinde olan iki nesnenin arasında oluşan ve harekete karşı koyan kuvvet

Sürtünme kuvveti, temas halinde olan iki cismin veya yüzeyin birbiri üzerinden kaymasını engelleyen kuvvete verilen isimdir. Cismi harekete geçirebilir ya da cismin hareketine karşı koyabilir. Sanılanın aksine sürtünme kuvveti her zaman cismin hareketine ters yönde değildir. Bu kuvvetin ortaya çıkması için hareket gerekmez ancak hareketin olduğu durumlardaki (kinetik) sürtünme kuvveti, hareketin olmadığı durumdan (statik) farklıdır.

<span class="mw-page-title-main">Akım ayrılması</span>

Bir akışkan içerisinde hareket eden her katı cismin yüzeyinin etrafında viskoz kuvvetlerin oluştuğu bir sınır tabaka gelişir. Sınır tabakalar laminar ya da türbülanslı olabilir. Sınır tabakanın laminar mı türbülanslı mı olacağı lokal akış koşullarının Reynolds sayısı hesaplanarak makul bir şekilde bulunabilir.

<span class="mw-page-title-main">Hidrostatik</span>

Akışkan statiği ya da hidrostatik, hareketsiz akışkanlar üzerinde çalışmalar yapan akışkan mekaniğinin dalı. Hangi akışkanların durağan dengede hareketsiz kaldığıyla ilgili yapılan çalışmaları kabul eder ve akışkan dinamiğiyle karşılaştırıldığında hareket halindeki akışkanları inceler.

Aerodinamik bölümünde bahsedilen aerodinamik sürüklenim, bir akışkan yönünde hareket halinde olan herhangi bir katı cisme etki eden akışkan sürüklenim kuvvetine denir. Cisim baz alındığında bu kuvvet cismin yüzeyine etki eden basınç dağılımlarından(Dp) ve cisme etki eden kayma kuvvetlerinden(akışkanlığın sonucu [Df]) meydana gelir. Akışın özelliklerine göre hesaplama yapıldığında sürüklenim kuvveti 3 temel birime bağlıdır : şok dalgaları, girdaplar ve akışkanlık.

Akışkanlar dinamiğinde, sürüklenim bir sıvı içerisinde hareket eden bir cismin hareket yönüne zıt yönde etki eden kuvvet topluluğuna denir. Bu kuvvet iki sıvı yüzeyi arasında veya bir katı ve bir sıvı yüzeyi arasında olabilir. Diğer durdurucu kuvvetler nazaran sürüklenim kuvveti hıza bağlıdır. Bir sıvının akış yönü hizasında bulunan katı bir cisme göre, sürüklenim kuvvetleri sıvının hızını her zaman azaltır.

<span class="mw-page-title-main">Magnus etkisi</span>

Magnus etkisi, genellikle dönmekte olan toplarda harekete başlangıç noktasından itibaren kavis yaparak izlediği yolda gözlemlenen bir etkidir. Bu etki, top ile oynanan birçok sporda önemlidir. Dönerek ilerleyen füzelerde de etkisi görülür ve mühendisliklerde de bazı kullanım alanları vardır.

<span class="mw-page-title-main">Kuşların uçuşu</span>

Kuşların uçuşu, kuşların havalanarak uçtuğu çoğu kuş türü tarafından kullanılan ana hareket şeklidir. Uçuş, kuşların beslenmesine, üremesine, avcılardan kaçınmasına ve göç etmesine yardımcı olur.

<span class="mw-page-title-main">Rüzgar türbini aerodinamiği</span>

Rüzgarın enerjisi, rüzgar türbininin dönen kanatlarına rüzgarın uyguladığı aerodinamik kuvvetler yoluyla türbinin alternatöründe elektrik enerjisine çevrilir. Bu nedenle aerodinamik hesaplamalar rüzgar türbininde önemlidir. Çoğu makine gibi rüzgar türbinleri de hepsi farklı enerji kazanım kavramlarına dayanır.

<span class="mw-page-title-main">Sürükleme katsayısı</span> bir nesnenin hava veya su gibi sıvı bir ortam içinde sürtünmesi ya da direnç göstermesini nicelendirmek için kullanılan boyutsuz miktar

Akışkanlar dinamiği alanında, sürükleme katsayısı, bir nesnenin hava veya su gibi bir akışkan ortamında maruz kaldığı sürükleme veya direnç miktarını belirlemek için kullanılan bir boyutsuz niceliktir. Sürükleme denkleminde kullanılır ve daha düşük bir sürükleme katsayısı, nesnenin daha az aerodinamik veya hidrodinamik sürüklemeye sahip olacağını ifade eder. Sürükleme katsayısı her zaman belirli bir yüzey alanına bağlı olarak değerlendirilir.

Akışkanlar dinamiği alanında, kaldırma katsayısı, bir kaldırma gövdesi tarafından üretilen kaldırma kuvvetini, gövde etrafındaki akışkan yoğunluğuna, akışkan hızına ve ilgili referans alanına bağlayan bir boyutsuz niceliktir. Kaldırma gövdesi, bir kanat profili veya sabit kanatlı uçak gibi komple bir profil taşıyan gövde olabilir. CL, gövdenin akışa olan hücum açısı, Reynolds sayısı ve Mach sayısının bir fonksiyonudur. Kesit kaldırma katsayısı cl, bir iki boyutlu profil kesitinin dinamik kaldırma özelliklerini ifade eder ve referans alan yerine veter hattı kullanılır.