Gyroid TPMS Kafes Yapılarda Laminer Hava Akışının Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği Yöntemiyle İncelenmesi
8 th International Conference on Engineering, Natural and Social Sciences, Konya, Türkiye, 6 - 07 Eylül 2026, ss.297-303, (Tam Metin Bildiri)
- Yayın Türü: Bildiri / Tam Metin Bildiri
- Basıldığı Şehir: Konya
- Basıldığı Ülke: Türkiye
- Sayfa Sayıları: ss.297-303
- İnönü Üniversitesi Adresli: Evet
Özet
Bu çalışmada, eklemeli imalata uygun Gyroid Üçlü Periyodik Minimum Yüzey (TPMS) kafes
yapılarında laminer hava akışının aerodinamik ve hidrolik davranışları Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği
(CFD) yöntemi kullanılarak incelenmiştir. Geometri, CAD programında birim hücre boyutu 5 mm ve et
kalınlığı t = 0.5 mm olacak şekilde sarmal çeper yapısında tasarlanmış; yapılan hacimsel integrasyon
analizlerinde gözeneklilik oranı %69.18, özgül ıslak yüzey alanı 1236.68 m2
/m3
ve hidrolik çap Dh =
2.238 mm olarak saptanmıştır. Tasarlanan mikro-kafes yapısı CFD analiz çözücüsüne aktarılarak 20 mm
x 20 mm x 80 mm boyutlarında bir kanal içerisine yerleştirilmiş ve dört farklı Reynolds değerinde (Re =
10, 50, 100, 150) laminer akış simülasyonları gerçekleştirilmiştir. Çalışma kapsamında enerji denklemleri
ve ısıl analiz parametreleri dışarıda bırakılarak saf hidrodinamik akış sönümleme karakteristikleri ve
basınç düşüşü mekanizmaları incelenmiştir. Simülasyon verilerinden elde edilen toplam basınç düşüşü
(delta P) değerleri kullanılarak Darcy-Forchheimer denklemi üzerinden viskoz geçirgenlik (K) ve
eylemsizlik direnç faktörü (beta) katsayıları türetilmiştir. Elde edilen bulgular, sarmal kanallardaki akış
direncini ve boyutsuz sürtünme faktörü eğrisini literatürle uyumlu olarak doğrulamaktadır.