Ağir Hizmet Araci Fren Diski Soğuma Davranişinin İncelenmesi

Authors : İbrahim Can GÜLERYÜZ, Barış YILMAZ

Pages : 936-947

Doi:10.29109/gujsc.746457

View : 20 | Download : 9

Publication Date : 2020-12-29

Article Type : Research Paper

Abstract :Bu çalışmada, ağır hizmet araçlarında kullanılan havalandırmalı fren disklerinin farklı havalandırma kanatçığı geometrileri için soğuma davranışı incelenmiştir. İlk aşamada, deneysel taşınım katsayısı değerleri farklı dönüş hızları için bilinen, standart (konikleşme engelleyici olmayan) ağır hizmet aracı fren diskinin hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD) analizleri gerçekleştirilmiştir. Sayısal olarak hesaplanan ortalama taşınım katsayısı değerleri ile deneysel sonuçlar karşılaştırılarak HAD analizi değişkenleri doğrulanmıştır. Sayısal ve deneysel ortalama taşınım katsayıları arasındaki korelasyon % 99.9 olarak hesaplanmıştır. İkinci aşamada, konikleşme engelleyici düz havalandırma kanatçıklı ağır hizmet aracı fren diskinin (referans) soğuma başarımı sayısal olarak incelenmiştir. Referans fren diskinin soğuma süresi değerleri, farklı araç hızları için atalet dinamometresi deneyleri ile elde edilmiştir. Referans havalandırmalı fren diskinin ortalama taşınım katsayısı, HAD analizleri ile hesaplanmıştır. Zamana bağlı disk sıcaklıklarını ve soğuma sürelerini elde etmek için taşınım ve ışınım etkileri göz önünde bulundurularak referans fren diskinin zamana bağlı termal analizleri gerçekleştirilmiştir. Sayısal ve deneysel soğuma süresi sonuçları karşılaştırılarak, termal analiz değişkenleri doğrulanmıştır. Doğrulama sonucunda, sayısal ve deneysel soğuma süreleri arasında % 97.9’a varan bir korelasyon elde edilmiştir. Yeni bir havalandırma kanatçığı geometrisi önerilerek, konikleşme engelleyici fren diski geometrisine uyarlanmıştır. Yeni kanatçık geometrisine sahip diskin HAD ve termal analizleri gerçekleştirilerek, ortalama taşınım katsayısı ve soğuma süresi sonuçları referans fren diski ve ağır ticari araçlarda kullanılan diğer bir fren diski ile karşılaştırılmıştır. Önerilen fren diski tasarımı ile referans havalandırmalı fren diski tasarımı karşılaştırıldığında, ortalama taşınım katsayısında % 18.5 artış ve soğuma süresinde % 23.5 iyileşme elde edilmiştir. Bu çalışmada, ilk olarak, ağır hizmet aracı fren disklerinin atalet dinamometresi üzerindeki soğuma süresi deneyleri sayısal olarak modellenmiş ve deneysel veriler kullanılarak doğrulanmıştır. Sonrasında, farklı havalandırma kanatçıklarının fren diski soğuma süresine etkisi araştırılmıştır. Bu sayede, literatüre katkı sağlanmıştır.
Keywords : havalandırmalı fren diski, HAD analizi, zamana bağlı termal analiz, atalet dinamometresi, ağır hizmet aracı