Kaskad Test SistemiCascade Test Rig

NAVİST Mühendislik; Kaskad test düzeneklerinin mekanik tasarımı, 1d sistem analizleri, yapısal analizleri, hesaplamalı akışkanlar dinamiği (CFD) analizleri, tüm elektronik ve enstrümantasyon altyapısının (basınç tarayıcılar, problar, rake sistemleri vb.) oluşturulması, imalatı, montajı ve devreye alınmasını anahtar teslim olarak gerçekleştirmektedir. Tasarım sürecinde, test edilecek olan parçaya özel enstrümantasyonlar CFD analizleri ile teyit edilir ve 1d sistem analizleri ile genel test sistemi çalışması değerlendirilir.

Kaskad testlerinde incelenen model; tekil bir kanat profilinden veya belirli bir dairesel dilim/açı içine dizilmiş çoklu kanat diziliminden (cascade array) oluşabilir. Bu sistemler vasıtasıyla kanat profilleri üzerinde; basınç dağılımı, türbülans yapısı, taşıma (lift) ve sürükleme (drag) kuvvetleri, farklı hücum açılarının (angle of attack) etkileri ile akış ayrılması (flow separation) olguları detaylıca incelenir. Elde edilen veriler, kanat geometrilerinin iyileştirilmesinde kritik rol oynar. Bu nedenle Kaskad test sistemlerinde; hassas hava şartlandırma altyapısı ve gelişmiş akış görselleştirme/görüntüleme teknikleri tasarımın en önemli kriterlerini oluşturur.

Gerçek bir turbo makinede kanat sırası kapalı bir halkadır; her kanat, komşularıyla tamamen aynı akış koşulunu görür. Kaskad düzeneğinde ise sınırlı sayıda kanat düz bir hat üzerine dizilir ve dizinin iki ucunda duvarlar bulunur. Bu duvarlar akışı bozar.

Sonuç olarak dizideki kanatların hepsi aynı koşulu görmez; uçlardaki kanatlar merkezdekilerden farklı davranır. Ölçüm yalnızca ortadaki kanatlarda anlamlıdır ve bu kanatların gerçekten periyodik koşulu gördüğü doğrulanmalıdır.

Periyodikliğin sağlanması, kanat sayısının yeterli seçilmesi ve uç duvarlarındaki akışın sınır tabaka emme veya ayarlanabilir duvar geometrisi gibi yöntemlerle kontrol edilmesiyle mümkün olur. Bu, kaskad düzeneği tasarımının en belirleyici kalemidir.

• Tekil kanat profillerinden lineer veya dairesel çoklu kanat dizilimlerine (cascade array) kadar farklı test numunelerine uygun modüler test odası altyapısı.
• Müşteri ve test isterlerine özel olarak geliştirilen basınç tarayıcılar, sıcaklık/basınç rake sistemleri ve akış yönü problarını içeren entegre enstrümantasyon çözümleri.
• Çok eksenli hareket mekanizmaları ile entegre edilmiş hareketli enstrümantasyon probları sayesinde ikincil akışların, türbülans yapılarının ve sınır tabaka gelişiminin detaylı haritalandırılması.
• Kanat profilleri üzerindeki statik basınç dağılımlarının, akış açılarının, taşıma (lift) ve sürükleme (drag) kuvvetlerinin farklı hücum açılarında hassas ölçümü.
• Hassas hava şartlandırma ve kontrol altyapısı ile kararlı, tekrarlanabilir hava debisi, basınç ve sıcaklık koşulları.

Sistemin doğru boyutlandırılabilmesi için aşağıdaki bilgilere ihtiyaç duyarız. Bu bilgiler henüz netleşmemişse, belirlenmesinde de destek veriyoruz.

• İncelenecek kanat profilinin geometrisi ve kiriş uzunluğu
• Hedeflenen Mach ve Reynolds sayısı aralığı
• İncelenecek hücum açısı aralığı
• Ölçülecek büyüklükler: yalnızca kayıp mı, yüzey basıncı ve akış izi de mi
• Kanat sayısı ve dizilim aralığı tercihleri
• Test bölümü için ayrılabilecek alan
• Mevcut hava besleme altyapısının kapasitesi
• Farklı profil ailelerinin aynı düzenekte test edilip edilmeyeceği