Dinamik fonksiyonlu araç lastik hava kontrol valfinin tasarımı, sayısal ve deneysel olarak incelenmesi
Design and numerical/experimental investigation of dynamic functionally controlled vehicle tire air control valve
- Tez No: 1015487
- Danışmanlar: PROF. DR. ALİ KİBAR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kocaeli Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Savunma sanayii, günümüz dünyasında tüm ülkeler için öncelikli bir alan haline gelmiştir. Bilgi ve teknolojinin öneminin arttığı günümüzde, yerli üretim ekipmanlar giderek stratejik bir önem kazanmakta ve ülke güvenliği açısından kritik bir rol oynamaktadır. Yerli üretim yapamayan ülkeler, diğer ülkelerin uyguladığı ambargolar nedeniyle askeri alanda geri kalmakta ve stratejik bağımsızlık açısından dezavantaj yaşamaktadırlar. Bu doktora tez çalışması, askeri araçların operasyonel verimliliğini artırmaya yönelik bir sorunu ele almaktadır. Çalışma, Merkezi Lastik Şişirme Sistemlerinde (CTIS) kullanılan ve vakum ejektörleriyle çalışan tekerlek valflerinde ortaya çıkan enerji kaybını azaltmak amacıyla, lastik boşaltımı sırasında oluşan basınçlı havayı kullanarak dinamik olarak işlev gören bir tekerlek valfi tasarımı önermektedir. Araştırma deneysel, sayısal ve matematiksel olarak gerçekleştirilmiştir. Öncelikle mevcut negatif basınçlı tekerlek valfinde kullanılan vakum ejektörü incelenmiş ve elde edilen veriler doğrultusunda, vakum ejektörünün çalışma prensibini doğrudan tekerlek valfi çalışma prensibiyle birleştiren, yeni bir tekerlek valfi tasarımı gerçekleştirilmiştir. Sayısal model, Re = 11291'de boşaltım işleminin 30 kPa gibi oldukça düşük lastik basınçlarında dahi etkin bir şekilde gerçekleştirdiğini göstermiştir. Yeni tasarlanan tekerlek valfi üretilmiş ve yapılan deneysel çalışmalar sonucunda valfin tekerlek basıncını yaklaşık 22 kPa seviyesine kadar düşürdüğü doğrulanmıştır. Böylece tasarımın performansı deneysel olarak teyit edilmiştir. Çalışmada ayrıca literatür de daha önce ele alınmamış, ISO 6358 yaklaşımından farklı olarak akış katsayısı (k) içeren basitleştirilmiş bir matematiksel model geliştirilmiş ve deneysel verilerle yüksek uyum sağlanmıştır. Sonuç olarak çalışma, vakum ejektörüne ihtiyaç duymayan yenilikçi bir tekerlek valfi tasarımı, bu tasarımın deneysel ve sayısal doğrulaması ile valf davranışlarını yüksek doğrulukla öngörebilen yeni bir matematiksel model sunmaktadır. Elde edilen bulgular, düşük basınçlarda dahi etkin çalışan bu tasarımın enerji kayıplarını azaltma potansiyeline sahip olduğunu ve geliştirilen modelin pnömatik sistemlerin gelecekteki tasarım çalışmalarına önemli katkılar sağlayacağını göstermektedir.
Özet (Çeviri)
The defense industry has become a priority area for all countries in the contemporary world. As the importance of knowledge and technology increases, domestically produced equipment is gaining a strategic position and plays a critical role in national security. Countries unable to produce domestically face disadvantages in military capabilities and strategic independence due to embargoes imposed by other nations. This doctoral study addresses a problem aimed at enhancing the operational efficiency of military vehicles. The study proposes a tire valve design for Central Tire Inflation Systems (CTIS) that dynamically utilizes compressed air generated during tire deflation to reduce energy loss observed in tire valves operating with vacuum ejectors. The research is conducted through experimental, numerical, and mathematical approaches. Initially, the vacuum ejector used in the existing negative-pressure tire valve was examined, and based on the obtained data, a novel tire valve design was developed that directly integrates the operational principle of the vacuum ejector into the tire valve mechanism. The numerical model demonstrated that the deflation process is effectively carried out at low tire pressures, such as 30 kPa, at Re = 11291. The newly designed tire valve was manufactured, and experimental studies confirmed that the valve can reduce the tire pressure to approximately 22 kPa. Thus, the performance of the design was experimentally validated. Additionally, a simplified mathematical model incorporating the flow coefficient (k), which has not been previously addressed in the literature and differs from the ISO 6358 approach, was developed and validated using experimental data, demonstrating a high level of agreement. In conclusion, this study presents an innovative tire valve design that operates without the need for a vacuum ejector, together with its experimental and numerical validation, as well as a new mathematical model capable of predicting valve behavior with high accuracy. The findings show that the proposed design can effectively operate even at low pressures while reducing energy losses, and that the developed model can make valuable contributions to future pneumatic system design studies.
Benzer Tezler
- A comparative study of nonlinear model predictive control and reinforcement learning for path tracking
Yol izleme için doğrusal olmayan model öngörülü kontrol ve pekiştirmeli öğrenmenin karşılaştırmalı çalışması
GAMZE TÜRKMEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OVSANNA SETA ESTRADA
- Measurements and simulations for analysis of transient tire behaviour in order to improve full vehicle simulations
Tam araç simülasyonlarını iyileştirmek için ölçümler ve simülasyonlar yardımıyla zamana bağlı lastik davranışının incelenmesi
EMRE TORUN
Yüksek Lisans
İngilizce
2006
Makine MühendisliğiRheınısch-Westfalısche Technısche Hochschule AachenMekanik Ana Bilim Dalı
DR. DIK DE BRUIN
- Estimation of vehicle and load conditions of a truck for fatigue estimation using real time numerical algorithms
Bir kamyonun numerik metotlarla gerçek zamanlı olarak yorulma tahmini için, taşıt ve yük durumlarının tahmini
BÜLENT ŞEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ATA MUGAN
- Theoretical and experimental vibration analysis of steering wheel of a heavy commecial vehicle
Bir ağır ticari vasitada direksiyon titreşiminin teorik ve deneysel i̇ncelemesi
BEGÜM DEREBAY
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ADİL YÜCEL
- Modeling static and dynamic dial-a-ride problem
Müşteri rotalama probleminin statik ve dinamik olarak modellenmesi
DİLEK EKİZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SANEM SARIEL