Elektrikli Otobüsler İçin Hvac Hava Kanalları Tasarımı Ve Cfd Yöntemi İle Akış Analizi

Özet

İçten yanmalı motorla çalışan araçlar, çevre kirliliğine neden olan zararlı emisyonlar açığa çıkarmaktadır. Ayrıca bu araçlar için gerekli olan sınırlı fosil yakıt kaynaklarının tüketimi de enerji krizine sebep olmaktadır. Bu problemler, içten yanmalı motorla çalışan taşıt yerine, elektrikle çalışan çevre dostu araçların geliştirilmesi için Ar-Ge çalışmalarını başlatmıştır. Günümüzde bu araçlar için Ar-Ge çalışmaları, hem elektrikle çalışan motor hem de aracın ısıtma, havalandırma, iklimlendirme ve soğutma (HVAC&R) sistemlerinin geliştirilmesi ve iyileştirilmesi için aralıksız devam etmektedir. Bu çalışmada, uzunluğu 12 m olan, ayakta ve oturarak yolcu kapasitesi sırasıyla 25 ve 62 olan iki farklı otobüs için ısıtma, havalandırma ve iklimlendirme (HVAC) hava kanalı, CATIA V5R20 CAD yazılımı ile tasarlanmış ve SOLIDWORKS CAD yazılımına eklenmiş bulunan hesaplamalı akışkanlar dinamiği (CFD) modülü ile akış analizleri de yapılmıştır. CFD çalışmalarında, hem elektrikli hem de içten yanmalı motorla çalışan otobüsün hava kanalları incelenmiştir. Bu şekilde yolcu kabininde sıcaklık dağılımı, hız dağılımı ve basınç dağılımı için bilgisayar destekli benzeşim çalışmaları yapılmıştır. Yapılan analizlerle ortam sıcaklığı, 30 oC’den 16 oC’ye kadar düşürülmeye çalışılmıştır. Bilgisayar destekli tasarım ve analiz çalışmaları yapılan kanaların maliyet analizleri de yapılarak prototip üretimleri de yapılmıştır. Geliştirilen prototip kanaların performans deneyleri, içten yanmalı motorla çalışan otobüs içinde yapılmıştır. Kanal menfezinden havanın çıkış hızı ve yolcu kabini içinde sıcaklıkları ölçmek için KIMO VT200 marka anemometre kullanılmıştır. Test sürecinde otobüs klima sıcaklığı 24°C değerinde sabit tutularak otobüsün sol tarafı boyunca her yolcu bölmesi üzerindeki menfezde sıcaklık, hız ve debi ölçüleri yapılmıştır. Yapılan ölçümlerle, yolcu kabininde düzgün sıcaklık dağılımın sağlandığı ve sıcaklığın 17°C’ye kadar düşürüldüğü belirlenmiştir.