Yeni nesil bir taşıt aydınlatma sisteminin ısıl kriterler ve yoğuşma önleme odaklı tasarımı ve prototip imalatı


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Uludağ Üniversitesi, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2016

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: SERCAN BODUROĞLU

Danışman: ABDURRAHMAN ALPER ÖZALP

Özet:

Otomotiv dış aydınlatma sistemleri gerek güvenlik, gerek enerji kullanımı, gerekse de görsel dış tasarıma etki etmeleri itibari ile otomobili oluşturan parçaların öne çıkanları arasındadır. Aydınlatma sistemlerinde gelişim teknolojinin her dalında olduğu gibi süreklilik halinde devam etmektedir. Işık kaynaklarında, teknolojide, yöntemlerde ve performansta gelişim eş zamanlı olarak yönetilmesi gereken farklı problemler ortaya çıkarmıştır. Plastik ham maddelerin kullanılmasıyla sıra dışı geometride far tasarımlarının yapılması far içerisinde sıcaklığın daha dengesiz yayılmasına ve ilave olarak hava akışının yetersiz olduğu birçok pasif bölge oluşumuna sebep olmaktadır. Dolayısıyla günümüz farlarındaki çalışma şartları, lens üzerinde yoğuşma oluşumuna daha elverişli hale gelmiş ayrıca optik prizmasız şeffaf lensin kullanılması oluşan yoğuşmanın fark edilmesini de bir o kadar kolaylaşmıştır. Bu doktora tez çalışmasında örnek bir taşıt aydınlatma lambası üzerinde yoğuşma oluşumu incelenmiştir. Çalışmada öncelikli olarak bilgisayar ortamında analizlerle yoğuşma oluşumu incelenmiş olup uygulanan test şartnamesine göre bilgisayar ortamında bir yoğuşma analizi metodu geliştirilmiştir. Bu yöntemde yoğuşmanın analizi için ticari Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) yazılımlarından FLUENT' in Eulerian Wall Film (EWF) modeli kullanılmıştır. Daha sonra örnek lamba üzerindeki yoğuşmanın azaltılması/önlenmesi için ampul bölgesindeki ısının daha soğuk bölgelere taşınması amacıyla farklı ısı dağıtım yapısı tasarımları gerçekleştirilmiş ve analiz ortamında birbirleriyle kıyaslanmıştır ve en uygun ısı dağıtım yapısının prototipi imal edilerek deneysel olarak da incelenmiştir. Isı dağıtım yapısı ile ampul bölgesindeki yüksek sıcaklık soğuk bölgeye iletilmiş ve lens yüzeyindeki yoğuşma oluşumunu azaltıcı yönde etki meydana gelmiştir. Projede yapılan deneysel çalışmalarda sıcaklık ölçümlerinin yanı sıra yoğuşmanın zamana bağlı takibi için video kaydı da gerçekleştirilmiştir. Deneysel verilerle analiz sonuçları sıcaklık değerleri üzerinden kıyaslandığında %95 mertebesinde yakınsama olduğu tespit edilmiş ve bu yakınsamanın mesh sayısında azalma ile kötüleştiği de ortaya çıkarılmıştır. Ayrıca yapılan yoğuşma analizi neticesi ile deneysel ortamda tespit edilen yoğuşma miktarlarının zamana bağlı değişimleri ciddi derecede uyum içerisinde olduğu görülmüştür.