Aerodinamik; hareket eden katı
kütlelerin havayla etkileşimlerini inceleyen bilim dalıdır. Aerodinamik
sözcüğü Yunanca'dan gelmiş olup havanın hareketi hakkında olan bir
bilim dalıdır. Parçalı olarak katı bir cisim ile irtibata geçmiş olması
, havanın hareketi ve uçağın kanadı gibi, buna örnek olarak
gösterilebilir. Havanın göreli
hareketlerinden kaynaklanan kuvvetler 3 çeşittir. Bunlar taşıma ve
sürükleme ve direnç kuvvetleridir. Hava taşımacılığında taşıma ve
sürükleme kuvvetleri önemli bir yer tutmaktadır. Kara araçları için ise
belirli bir hıza kadar sadece direnç sürükleme kuvvetleri dikkate
alınır. Fakat çok hızlı kullanılan araçlarda taşıma kuvvetinin de
dikkate alınması gerekir.
Modern olarak resmi aerodinamik çalışmaları on sekizinci yüzyılda
başladı, önemli konseptlerin gözlemleri olmasına karşın, aerodinamik
sürükleme gibi, çok daha önceden kaydedilmişti. İlk
aerodinamik
çalışmaları havadan ağır olma deneyi olarak
Wilbur ve Orville Wright
tarafından 1903'te yapılmıştı. Bunlardan sonra aerodinamiğin
matematiksel analizleri, deneysel yakınsamalar, rüzgâr tünelleri
deneyleri, ve bilgisayar canlandırmaları hala süren bilimsel temelleri
oluşturdu. Hala sürmekte olan aerodinamik çalışmaları sıkıştırılabilir
akım, türbülans ve sınırlandırılmış tabakalar hakkında olmaktadır.
Çalışma Alanları
Özellikle uçakların, roketlerin ve füzelerin havadaki hareketlerini
belirleyen ilkeleri açıklar. Ayrıca otomobillerin, hızlı trenlerin,
gemilerin tasarımıyla, köprülerin ve çok yüksek yapıların şiddetli
rüzgâra dayanabilecek biçimde inşa edilmeleriyle ilgilenir.
Aerodinamik yaptığı uygulamalarla uzay mühendisliğinde çok önemlidir.
Otomobilleri de içeren birçok kayda değer faktörde ve araç tasarımında
etkilidir. Gemicilikte araca etki eden kuvvet ve momentlerin önceden
belirlenmesinde çok önemlidir. İnşaat mühendisleri köprüler ve
binalardaki rüzgâr birikmesini bulmak için aerodinamik ve aeroelastiklik
kullanırlar. Şehir
aerodinamiği şehir planlamacılarına çok
yardımcı olur ve tasarımcılar dış mekanlardaki konforu arttırır.
Araçlarda Aerodinamik
Otomobillerin hava sürtünme katsayısının düşük olması ve havanın içinden
daha kolay geçebilmesi, hem aracın dengesini hem de yakıt tüketimini
olumlu etkiler.
Son dönemlerde hava akımını kolaylaştırmak ve sürtünmeyi azaltmak
amacıyla da otomobillerin dizaynlarında yuvarlak hatlar kullanılıyor. En
ideali bir su damlasının şeklidir. Uçakların kanatlarının uzunlamasına
kesiti incelendiğinde su damlasına benzediği yani önde yuvarlak ve
kalın, arkada ince olduğu görülür. Hortum, Tayfun gibi şiddetli
rüzgarların tehlikeli olmalarının bir nedeni alçaktan eserek yukarı
doğru basınç oluşturması ve önüne çıkan herhangi bir kütleyi yukarı
doğru savurmasıdır. Bu tipte bir etki de hızlı otomobillerde meydana
gelir. Aracın hızı arttıkça üzerindeki basınç düşer, düşen basınç araç
üzerinde emme etkisi yapar ve alttan giren hava aracı yukarı kaldırmak
için basınç uygular. Oluşan bu basınçlar aracın tekerleklerinin zeminle
temasını en aza indirir ve hatta virajlarda aracın savrulmasına veya
takla atmasına neden olabilir. Bu nedenle yarış otomobillerinin alt
yapısına eğrilik verilir fakat yine de bu etkinin önüne tam olarak
geçilemez.
Doğadan Tasarıma Nedir? / Ulaşım Teknolojileri Nedir? / Aerodinamik Video / Biyotaklit Nedir? / Yapay Zeka / Yenilebilir Enerji