Aerodinamik Nedir? Faydalandığımız Alanlar Nelerdir ?

Aerodinamik gazların, hareketli cisimlerle nasıl etkileştiğinin incelenmesidir. En çok karşılaştığımız gaz, hava olduğu için aerodinamik, esas olarak katı cisimlerin üzerinden ve etrafından geçen havanın neden olmuş olduğu kaldırma ve sürüklenme kuvvetleri ile ilgilidir. Mühendisler aerodinamik prensiplerini köprüler, uçaklar, binalar, arabalar ve futbol topları gibi bir çok farklı şeyin tasarımında kullanırlar. Bununla birlikte en yaygın kullanım alanları, uçak ve otomobillerin aerodinamiğidir.

Rüzgarın, insanlık açısından yıllardan beri bir takım araçlarda ( Yel değirmenleri, yelkenli tekneler ) kullanılmasına rağmen, aerodinamiğin bilimsel çalışmalarda kullanılması ancak 17. yy a kadar uzanmaktadır. Akış miktarlarını tanımlamak için yapılan çalışmalar Aristotle ve Archimedes’ in çalımalarında görünür ancak aerodinamiği bilimsel bir alanda kullandıkları görülmemektedir.

İlk aerodinamik uzmanı, akış direnci teorisini geliştiren ve tanımlayan Sir Isaac Newton dur. Devamında Bernoulli, Euler, Navier – Stokes gibi bilim adamları gaz dinamikleri hakkında bir takım geliştirmeler yaparak, daha kesin sonuçlar elde edip matematiksel olarak tanımlanmış bir açıklama yaptılar.

İnsanoğlunun uçabilme arzusu, sürekli olarak aerodinamik mühendisliği arkasındaki itici güçtü. 18.yy başlarında bilim insanları ve mühedisler uçuşun arkasındaki aerodinamik güçleri incelediler ve birtakım kavramlar ortaya attılar. Sürtme, kaldırma ve itme gibi terimler ortaya çıkarak birbirleri arasında etkileşimler kuruldu. 1871 yılı itibariyle ilk rüzgar tüneli kuruldu. Sürtme teorilerini Kirchhoff ve Rayleigh gibi mühendisler oluşturdu. Bununla birlikte Otto, planör uçuşları denemeleri yaptı ve bu alanda ilk başarıyı sağlayan da kendisidir. Bu araştırmalardan sonra, Wright kardeşler 1903′ te motorlu bir uçakla ilk kez uçtu.

Fakat çalışmalar burada bitmedi, kanat etrafında ki akışı daha iyi tanımlayabilmek için teoriler geliştirildi. Birinci ve ikinci dünya savaşları uçakların ve bununla birlikte aerodinamik bilimini geliştirdi. Ardından bir sonraki atılım, 1947 yılında ilk kez bir roketle çalışan Bell X-1 adındaki uçakla ses bariyeri kırıldığında gerçekleşti. Bu noktadan itibaren ses ile ilgili çalışmalar devreye girdi ve süpersonik ve subsonik gibi kavramlar ortaya atıldı. Bu çalışmalar detaylanırken bilgisayarlar gelişmeye başladı. Günümüzde aerodinamik biliminin içinde olduğu her alanda hesaplamalı akışkanlar dinamiği CFD programları kullanılır oldu. Bu programlar sayesinde henüz ortaya koyulmamış bir model de dahi bilgisayar ortamında aerodinamik incelemeleri yapılabilir oldu.

Uzay Endüstrisi

Yukarda bahsettiğimiz gibi, aerodinamik bilimi ile ilgili çalışmalar uçuş arzusuyla ortaya atıldı. Teknoloji geliştikçe uçaklar ve hava araçları üzerinde ki hava akışı daha çok incelenir oldu. Sürtünme kuvvetleri ne kadar aşağı çekilebilirse o kadar hız kazanılabilir ayrıca yakıt tasarrufu o kadar çok yapılabilirdi. Kaldırma, sürükleme, moment gibi terimler bu nokta da bir uçağın veya hava aracının tasarımı konusunda ortaya çıkmaktadır.

Otomotiv

Günümüzde otomotiv endüstrisi bu konuya çok fazla yatırım yapmakta. sürüklenmenin azaltılması ile elde edilebilecek yakıt tasarrufu çok önemli bir hal almış durumda. Bu yüzden eski zamanlar yapılan keskin hatlı araçlar yerine daha çok su damlası formunda araçlara bırakmaktadır. Sadece bununla da kalmayıp çok yüksek hızlara çıkabilen arabaları yavaşlatmak içinde spoiler’ ın açılıp sürüklenmeye destek olarak araçları yavaşlatması da sağlanabilmektedir. Bunun dışında kaldırma kuvvetlerinin önemi yarış araçları tasarımında ön plana çıkabilir.

Spor

Sporda ki performansın günümüzde giderek önem kazanması, aerodinamik bilimini de bu işe daha çok sürüklemiştir. Bisiklet yarışları izlediyseniz. Sporcuların sürüklenme kuvvetlerini azaltmak için öne doğru eğilmesi bu bilimle alakalıdır. Modern CFD araçları sayesinde bu bisikletlerde değişiklikler ve olası durumlar için sporculara eğitim verilebilmektedir.

Teknoloji ve bilim dünyasından diğer yazılarımız için lütfen tıklayınız. 

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Araç çubuğuna atla