Akışkan ihtiva eden şok sönümleyici ve amortisör gibi sistemlerde, sönümlenecek veya tepki oluşturulacak kuvvet birincil olarak akışkan hareketi vasıtasıyla oluşturulmaktadır. Akışkan hareketi için en temel elemanlardan biri olan orifisler piston üzerine konumlandırılmakta ve bu sayede akışkan geçişi sınırlandırılmaktadır. Orifislerin bağlı olduğu odacıklar arasında kontrollü bir şekilde transfer edilebilen akışkanın oluşturduğu basınç farkı ve bölgesel sürtünmeler sayesinde farklı tepki kuvvetleri oluşturulabilmektedir. Bu çalışmada, sönümleyici akışkan olarak sentetik yağ kullanılan bir hidrolik amortisör ele alınmış, prototip imal edilerek tepki kuvvetleri ölçülmüş, deneysel verilerin sayısal olarak doğrulanması için Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) analizlerinden faydalanılmıştır. Taguchi istatistiksel deney tasarımı yöntemi kullanılarak orifiste seçilen tasarım parametrelerinin ve bunlara ait seviyelerin yer aldığı bir matris oluşturulmuş, her bir tasarım kombinasyonuna ait tepki kuvvetleri yürütülen HAD analizleri ile incelenmiştir. k-ω SST türbülans modelinin kullanıldığı HAD analizlerinden elde edilen veriler dikkate alınarak varyans analizi (ANOVA) çalışması yapılmış, seçilen her bir tasarım parametresinin amortisör tepki kuvvetine etki oranı tespit edilmiş ve en yüksek tepki kuvvetinin elde edileceği bir optimal tasarım kombinasyonu önerilmiştir. Yürütülen analizler, amortisör tepki kuvvetini etkileyen en önemli parametrenin orifis sayısı olduğunu göstermiş, bunu çıkış çapı, giriş çapı ve çıkış uzunluğu parametrelerinin takip ettiği görülmüştür. Önerilen optimal tasarım kullanılarak yürütülen HAD analizlerinde, amortisör tepki kuvveti en yüksek değerine çıkarılabilmiştir.
Anahtar Kelimeler: Orifis, Daralan/Genişleyen Kesit, Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD), Taguchi, ANOVA
|
