1. Kauçuk Şişirilebilir Contaların Temel Çalışma Prensibi
Kauçuk şişirilebilir contaların temel çalışma prensibi, şişirilebilir conta yüzeyleri ile boşluk doldurma arasında sıkı bir uyum sağlamak için elastik malzemelerin deforme olma özelliklerinden ve gaz basıncının dinamik olarak ayarlanmasından yararlanmaktır. Esas itibarıyla, "şişirme ve söndürme" şeklindeki mekanik hareket yoluyla, esnek conta, sızdırmazlık oluğu içinde bir "büzülme-genleşme" dönüşümünü tamamlar ve sonuçta boşluksuz bir sızdırmazlık bariyeri oluşturur.
2. Kauçuk Şişirilebilir Contalar Rüzgar Tüneli Ekipmanlarına Uygun mudur?
Kauçuk şişirilebilir contalar, rüzgar tüneli ekipmanı için mükemmel bir şekilde uygundur ve rüzgar tüneli yalıtım sisteminin temel bileşenlerinden biridir. Rüzgar tüneli ekipmanlarının sızdırmazlık gereklilikleri, "yüksek hava geçirmezlik, aşırı ortamlara dayanıklılık, hava akışı darbesine karşı direnç ve karmaşık yapılara uyum sağlama" konularına odaklanmaktadır. Kauçuk şişirilebilir contaların dinamik sızdırmazlık özellikleri ve malzeme esnekliği, bu katı gereksinimleri tam olarak karşılayabilir. Seçim önerileri aşağıdaki gibidir:
I. Rüzgar Tüneli Ekipmanlarının Sızdırmazlık Noktaları ve Şişirilebilir Contaların Uyumluluğu
Rüzgar tüneli ekipmanlarına (düşük hızlı rüzgar tünelleri, yüksek hızlı rüzgar tünelleri ve ultra yüksek hızlı şok tünelleri gibi) yönelik sızdırmazlık senaryoları temel olarak şunları içerir:
1. **Test Bölümü Kapı Sızdırmazlığı**: Test bölümleri, modelleri değiştirmek için sık sık açılıp kapanmayı gerektirir. Sızdırmazlık yüzeyi, uzun süreli hava akışı etkisi nedeniyle hafif deformasyona uğrayabilir ve geleneksel sert contalar boşluk sızıntısına eğilimlidir;
2. **Boru Hattı Arayüzü ve Valf Sızdırmazlığı**: Rüzgar tüneli hava akışı boru hatlarının (özellikle yüksek basınçlı bölümler) 0,1-10 MPa'lık hava basıncı etkilerine dayanması gerekir. Contaların yüksek hava sızdırmazlığını ve yorulma direncini dengelemesi gerekir;
3. **Vakum/Yüksek Basınç Odası Sızdırmazlığı**: Bazı rüzgar tünellerinin (vakumlu rüzgar tünelleri gibi) yüksek bir vakum ortamı sağlaması gerekir (sızıntı oranı ≤10⁻⁹) 4. **Düzensiz Yapıların Sızdırmazlığı:** Rüzgar tüneli nozulları, difüzörleri ve diğer parçalar genellikle düzensiz kavisli yüzeylere sahiptir, bu da geleneksel contaların tam uyum sağlamasını zorlaştırır.
Bununla birlikte, kauçuk şişirilebilir contalar bu sorunları dinamik bir "şişme-genleşme-yerleştirme, sönme-büzülme-ayrılma" mekanizması aracılığıyla çözmektedir:
- Şişirmeden sonra sızdırmazlık yüzeyi deformasyonunu ve kurulum hatalarını otomatik olarak telafi ederek hava akışı sızıntısını engellemek için boşluksuz bir sızdırmazlık bariyeri oluşturur;
- Elastik malzeme hava akışı darbesini ve ekipman titreşimini emerek sızdırmazlık yüzeyinin sert temasından kaynaklanan aşınmayı önler;
- Rüzgar tünellerinin karmaşık kavisli yüzey yapısına uyum sağlamak için özelleştirilebilir düzensiz kesitler;
- Söndürme sonrası esnek daralma, test odası kapılarının yüksek frekansta açılıp kapanmasını ve model değiştirme verimliliğini etkilemez.
II. Rüzgar Tüneli Ekipmanlarında Şişirilebilir Contaların Temel Uygulama Avantajları
1. **Yüksek Hava Sızdırmazlığı Test Doğruluğunu Sağlar:** Rüzgar tüneli testlerinde hava akışı sızdırmazlığı açısından son derece yüksek gereksinimler vardır; sızıntı test verilerinin bozulmasına yol açacaktır (aerodinamik katsayı ölçümlerinde sapmalar gibi). Düşük salınımlı, yüksek hava geçirmez şişirme contaları (florosilikon kauçuk veya yüksek saflıkta silikon gibi) seçilerek, sızıntı oranı 0,3-1,5 MPa şişirme basıncında 10⁻¹⁰ Pa·m³/s'nin altında kontrol edilebilir, böylece rüzgar tüneli içindeki sabit hava akışı etkili bir şekilde korunur ve test verilerinin doğruluğu sağlanır.
2. **Aşırı Rüzgar Tüneli Koşullarına Karşı Çevresel Direnç**
- Sıcaklığa Uyarlanabilirlik: Bir rüzgar tünelindeki hava akış hızı ne kadar hızlı olursa, sıcaklık dalgalanmaları da o kadar şiddetli olur (örneğin, yüksek hızlı rüzgar tüneli hava akışı sürtünmesi, yerel sıcaklığın 100°C'nin üzerine çıkmasına neden olabilirken, düşük sıcaklıklı rüzgar tünellerinin -50°C'nin altındaki aşırı soğuğa dayanması gerekir). Florosilikon kauçuk ve perfloro kauçuktan yapılan şişirilebilir contalar, -60°C ile 250°C arası bir sıcaklık aralığını kapsayabilir, esnekliği korur ve değişken yüksek ve düşük sıcaklıklar altında kırılgan olmayan ve yumuşamayan kalır.
- Yorulma Direnci: Rüzgar tüneli testlerinde sık sık başlatma ve kapatmalar, contaların yüksek frekanslı şişme ve sönme ile hava akışı darbelerine dayanmasını gerektirir. Yerleşik aramid elyaf veya cam elyaf takviye katmanlarına sahip şişirilebilir contalar, ≥30kN/m yırtılma mukavemetine sahiptir ve geleneksel contalarınkini çok aşan bir hizmet ömrüyle, performans kaybı olmaksızın 5000'den fazla şişirme ve indirme döngüsüne dayanabilir.
3. **Geliştirilmiş Test Verimliliği için Kolay Kurulum ve Bakım**
Rüzgar tüneli ekipmanı hantaldır. Geleneksel contalar (salmastra contaları ve metal contalar gibi), kurulum ve sökme işlemleri için özel aletler ve önemli miktarda insan gücü gerektirir ve sızdırmazlık yüzeyine zarar verme eğilimindedir. Kauçuk şişirilebilir contalar, yarık tipi veya cıvatayla sabitlenmiş bir yöntem kullanılarak monte edilir ve bu, çekirdek ekipmanı sökmeden değiştirmeye olanak tanır. Söndürme işleminden sonra, test modelinin kaldırılmasını ve hata ayıklamasını etkilemeden sızdırmazlık oluğuna geri çekilirler. Bu, ekipman bakım süresini %60'tan fazla azaltabilir ve rüzgar tüneli testlerinin geri dönüş oranını artırabilir.
III. Rüzgar Tüneli Ekipmanlarına Yönelik Şişirilebilir Contalar İçin Seçim Önerileri
1. **Malzeme Seçimi (Çalışma Koşullarının Dayanımına Göre Çekirdek)**
- Düşük hızlı/Konvansiyonel Rüzgar Tüneli (Hava Basıncı ≤ 1MPa, Sıcaklık -40°C~120°C): Hava koşullarına karşı güçlü direnç, iyi yorulma direnci, orta düzeyde maliyet ve geleneksel hava akışı ortamlarına uygunluk sunan **EPDM kauçuk şişirilebilir contalara** öncelik verin;
- Orta-yüksek hızlı rüzgar tüneli (Hava Basıncı 1-5MPa, Sıcaklık -50°~180°C, Hafif yağ buharı içerir): Sıcaklık direncini, yağ direncini ve yüksek hava sızdırmazlığını birleştiren **Folusilikon kauçuk (FVMQ) şişirilebilir contalar** kullanın; hava akışındaki eser miktardaki yağ buharının neden olduğu conta şişmesini önleyin;
- Ultra yüksek hızlı/şok tüneli (basınç > 5MPa, sıcaklık -60°C~250°C, güçlü hava akışı etkisi): Yüksek basınca, yüksek sıcaklığa ve korozyona dayanıklı **floro kauçuk (FKM) veya perflor kauçuk (FFKM) şişirilebilir contalar** kullanır ve yüksek basınç altında şişkinliği ve yırtılmayı önlemek için dahili çok katmanlı aramid elyaf takviye katmanına sahiptir;
- Vakumlu rüzgar tüneli: Vakum koşulları altında ≤ 1×10⁻⁶ Pa·m³/s salınım oranına sahip **düşük salınımlı, yüksek saflıkta silikon şişirilebilir contalar** kullanır; test ortamının uçucu madde kirliliğinden veya sensör doğruluğu üzerindeki etkisinden kaçınılır.
2. **Yapısal Seçim (Sızdırmazlık Yüzey Şekline Uygun)**
- Test Bölümü Kapısı (Düzlemsel Conta): Genişleme sonrasında geniş bir temas alanına sahip olan, güçlü sızdırmazlık stabilitesi ve geniş boşluklara (3-10 mm) uyum sağlayan **dikdörtgen kesitli şişirilebilir contaları** seçin;
- Boru Arayüzü/Vana (Dairesel Sızdırmazlık Yüzeyi): Dairesel kesitlere kıyasla üstün hava sızdırmazlık sunan ve hava akışını ve yoğuşmayı etkili bir şekilde engelleyen, çift sızdırmazlık dudağı tasarımına sahip **M tipi kesitli şişirilebilir contaları** seçin;
- Nozul/Difüzör Bölümü (Düzensiz Kavisli Yüzey): Özel yapım **düzensiz kesitli şişirilebilir contalar**, tam uyum için kalıplama işlemi yoluyla kavisli yüzey konturuna tam olarak uyarlanmıştır.
Yukarıdaki özete dayanarak, "yüksek hava geçirmezlik, aşırı ortamlara dayanıklılık ve uygun kurulum" gibi temel avantajlarıyla kauçuk şişirilebilir contalar, rüzgar tüneli ekipmanının sızdırmazlık gereksinimlerini tam olarak karşılayabilir. Ayrıca, hassas seçim yoluyla, düşük hızdan ultra yüksek hıza ve gelenekselden vakuma kadar çeşitli rüzgar tüneli senaryolarına uyarlanabilirler ve bu da onları rüzgar tüneli ekipmanı sızdırmazlık sistemleri için en iyi seçim haline getirir.