ESNEK KANAT ÜZERİNDE PİEZOELEKTRİK MALZEMELER KULLANILARAK MİKRO HAVA ARAÇLARI İÇİN ENERJİ ÜRETİM POTANSİYELİNİN İNCELENMESİ

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Erciyes Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2020

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Nihal BAYRAMOĞLU

Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Mustafa Serdar Genç

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bugün insansız hava araçları (İHA) askeri, bilimsel, ticari, tarımsal uygulamalarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Özellikle gözlem ve keşif için kullanılan mikro İHA'lar, araştırmacılar için önemli bir çalışma alanı haline gelmiştir. Mikro İHA'lar küçük boyutları nedeniyle düşük Reynolds (Re) sayılı uçuşlar gerçekleştirirler ve bu durum bazı olumsuzluklara neden olabilir. Bu nedenle esnek kanat aerodinamiği bu sorunların çözümünde uygulanabilir bir çözüm yolu olarak kullanılmıştır. Deneysel olarak yapılan bu çalışma, mikro İHA'ların esnek yüzeyi üzerine monte edilen piezoelektrik yamaların İHA'ların uçuşları sırasındaki esnek kanat titreşimlerden elektrik enerjisi elde etme potansiyelini araştırmayı amaçlamaktadır. Bu amaçla, 1.5 açıklık oranına sahip bir kanat kullanılmıştır ve öncelikle duman teli ile akış görselleştirme tekniği ile kanat etrafındaki akış ortaya konmuştur. Daha sonra kanat üzerine yerleştirilen üç farklı tipteki piezoelektrik yamaların farklı düşük Re sayısı ve hücum açılarında voltaj çıkışları ölçülmüştür. Sonuçlar piezoelektrik yamaların konumlarının ve birbirlerine olan etkilerinin sonuçları ciddi şekilde etkilediğini göstermiştir. Ayrıca 470 ohm değerine sahip direnç üzerinden enerji hesaplamaları yapılmıştır. Deneysel sonuçlar, tutunma kaybı öncesi akış durumunun, özellikle daha düşük hücum açılarında elektrik üretiminin daha az olmasına neden olduğunu göstermiştir. Ayrıca, hücum açısı ve Re sayısı arttıkça membran malzemenin deformasyonu da artmış buna bağlı olarak da piezoelektrik yamalardan elde edilen enerji miktarında da artış meydana gelmiştir.