TREYLERİN ARKASINDAKİ HAVA AKIŞI DİRENCİ AZALTABİLİR Mİ?

Rüzgâr tüneli ölçümleriyle değerlendirilen CFD modelinde, üst ve alt hava jetlerinin birlikte kullanıldığı ve jet hız oranının VR=1 olduğu koşulda toplam sürükleme katsayısında yüzde 17,7 azalma hesaplandı. Çalışma gerçek yol yakıt tüketimini ölçmediği için bu sonuç yüzde 17,7 yakıt tasarrufu anlamına gelmiyor.

AVRUPA TİPİ ÇEKİCİ-YARI RÖMORK MODELİ İNCELENDİ

Munzur Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümü'nden Erhan Fırat ile Karadeniz Teknik Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümü'nden Mehmet Seyhan tarafından gerçekleştirilen araştırma, International Journal of Automotive Science and Technology dergisinde 11 Haziran 2026 tarihinde yayımlandı.

“CFD Simulation of Aerodynamic Forces on a Simplified Heavy Vehicle Model with Steady Base Blowing” başlıklı çalışmada, ağır ticari araçların aerodinamik performansında farklı bir yaklaşım ele alındı.

Araştırmacılar, GETS (Generalized European Transport System) olarak tanımlanan basitleştirilmiş Avrupa tipi çekici-yarı römork modelini kullandı.

Çalışmanın temel amacı, treylerin arkasında oluşan hava akışına kontrollü hava jetleriyle müdahale edilmesinin aracın aerodinamik kuvvetleri üzerindeki etkisini belirlemekti.

TREYLERİN ARKASINDAN KONTROLLÜ HAVA VERİLDİ

Araştırmada treyler modelinin arka bölümünün üst ve alt kenarlarına hava çıkışları yerleştirildi.

Bu noktalardan verilen sürekli hava jetleriyle aracın arkasında oluşan akış yapısının değiştirilmesi hedeflendi.

Üç farklı uygulama değerlendirildi:

• Yalnızca üst hava jetinin kullanılması,

• Yalnızca alt hava jetinin kullanılması,

• Üst ve alt hava jetlerinin birlikte kullanılması.

Araştırmacılar jet hızını ve jetlerin çıkış açılarını değiştirerek 100'den fazla CFD simülasyonu gerçekleştirdi.

Sayısal analizler Re=100.000 koşulunda yürütüldü ve hesaplamalarda steady RANS yaklaşımı ile k-ω SST türbülans modeli kullanıldı.

RÜZGÂR TÜNELİ ÖLÇÜMLERİYLE CFD MODELİ DEĞERLENDİRİLDİ

Araştırma yalnızca bilgisayar simülasyonlarından oluşmuyor.

CFD modelinin değerlendirilmesi ve deneysel sonuçlarla karşılaştırılması amacıyla 1:26 ölçekli GETS modeli üzerinde aerodinamik kuvvet ölçümleri gerçekleştirildi.

Deneyler Karadeniz Teknik Üniversitesi'ndeki açık devre ses altı rüzgâr tünelinde yapıldı.

Bununla birlikte araştırmanın önemli bir sınırlaması bulunuyor.

Ölçekli model ve rüzgâr tüneli koşulları nedeniyle tam boy gerçek araçla Reynolds sayısı benzerliği sağlanamadı. Araştırmacılar da bu sınırlamayı çalışmalarında belirtiyor.

Dolayısıyla sonuçlar tam ölçekli bir çekici-yarı römorkun gerçek yolda gerçekleştirilen yakıt tüketimi testi olarak değerlendirilmemeli.

EN ETKİLİ SONUÇ ÜST VE ALT JETLERİN BİRLİKTE KULLANILMASINDA ELDE EDİLDİ

Araştırmanın sonuçları, treylerin arkasındaki hava akışının aktif olarak değiştirilmesinin aerodinamik sürüklemeyi azaltma potansiyeli taşıdığını gösterdi.

Özellikle üst ve alt hava jetlerinin birlikte kullanıldığı konfigürasyon dikkat çekti.

Jetlerin ana hava akışıyla paralel olarak verildiği 0 derece çıkış açısında, jet hızının serbest akış hızına oranını ifade eden VR=0,5 seviyesinde toplam sürükleme katsayısında yüzde 8,3 azalma hesaplandı.

Aynı konfigürasyonda VR=1 seviyesine çıkıldığında ise toplam sürükleme katsayısındaki azalma yüzde 17,7'ye ulaştı.

Bu değerlerin doğru yorumlanması büyük önem taşıyor.

Yüzde 8,3 ve yüzde 17,7 rakamları yakıt tüketimindeki azalmayı değil, araştırmada hesaplanan toplam aerodinamik sürükleme katsayısındaki azalmayı ifade ediyor.

SİMÜLASYONDA YÜZDE 50'YE KADAR AZALMA POTANSİYELİ GÖRÜLDÜ

Jet hız oranının daha da artırıldığı sayısal analizlerde aerodinamik sürüklemede daha büyük azalmalar elde edildi.

Araştırmada VR=2 seviyesinde yüzde 50'ye kadar sürükleme azalması potansiyeli hesaplandı.

Ancak çalışmanın en dikkatli yorumlanması gereken sonucu da bu.

Araştırmacılar, gerçek dünya uygulamalarında radikal tasarım değişiklikleri yapılmadan bu büyüklükte bir aerodinamik direnç azalmasının gerçekleşme ihtimalinin düşük olduğunu belirtiyor.

Bu nedenle çalışmanın sonucu “gerçek bir treylerde hava direnci yüzde 50 azaltıldı” şeklinde yorumlanamaz.

Yüzde 50'ye kadar olan değer, belirli koşullarda gerçekleştirilen sayısal simülasyonun ortaya koyduğu potansiyeli ifade ediyor.

DAHA FAZLA HAVA ÜFLEMEK HER ZAMAN DAHA VERİMLİ DEĞİL

Aktif hava akışı kontrolünün önemli bir başka boyutu ise sistemi çalıştırmak için gereken enerji.

Treylerin arkasından sürekli hava verilebilmesi için kompresör veya benzeri bir sistemin enerji tüketmesi gerekiyor.

Bu nedenle araştırmacılar yalnızca aerodinamik sürüklemedeki azalmayı değerlendirmekle kalmadı; aktif sistemi çalıştırmak için gereken enerji ile sağlanan aerodinamik kazanç arasındaki ilişkiyi de inceledi.

Sonuçlar önemli bir noktaya işaret ediyor:

Maksimum aerodinamik direnç azalmasını elde etmek, sistemin toplam enerji verimliliği açısından mutlaka en iyi çalışma noktası anlamına gelmiyor.

Çalışmada aktif akış kontrolünün uygulanabilirliği açısından yaklaşık VR=1,25 seviyesi kritik bir eşik olarak öne çıkıyor. Jet hızının daha fazla artırılmasıyla aerodinamik direnç azalmaya devam edebilse de sistemi çalıştırmak için gereken enerji de yükseliyor.

Bu nedenle araştırmanın pratik açıdan en önemli sonuçlarından biri, aerodinamik kazanç ile aktif sistemin enerji tüketimi arasında bir optimum çalışma noktasının bulunması gerektiğini göstermesi.

YÜZDE 17,7 YAKIT TASARRUFU DEMEK DEĞİL

Araştırmadaki sonuçların özellikle taşımacılık sektörü açısından doğru okunması gerekiyor.

Aerodinamik sürüklemenin azaltılması ağır ticari araçların enerji tüketimini düşürme potansiyeline sahip. Ancak bu araştırmada gerçek bir çekicinin dizel veya elektrik tüketimi ölçülmedi.

Gerçek yol operasyonu yapılmadı ve ticari bir çekici-yarı römork kombinasyonuyla filo testi gerçekleştirilmedi.

Bu nedenle araştırmada elde edilen yüzde 8,3, yüzde 17,7 veya yüzde 50'ye kadar olan aerodinamik sürükleme azalması değerleri aynı oranlarda yakıt tasarrufu anlamına gelmiyor.

Bunun belirlenebilmesi için sistemin tam ölçekli bir araçta gerçek yol koşullarında ayrıca test edilmesi gerekiyor.

TREYLER AERODİNAMİĞİNDE YENİ BİR ARAŞTIRMA ALANI

Ağır ticari araçlarda aerodinamik verimliliği artırmaya yönelik çalışmalar bugün ağırlıklı olarak kabin geometrisi, çekici ile treyler arasındaki boşluk, yan etekler, gövde altı hava akışı ve treylerin arkasında kullanılan pasif aerodinamik çözümler üzerinde yoğunlaşıyor.

Bu araştırma ise farklı bir yaklaşımı gündeme getiriyor:

Treylerin arkasında oluşan hava akışının aktif olarak kontrol edilmesi.

Gelecekte bu tür sistemlerin ticari araçlarda uygulanabilmesi için sistem ağırlığı, enerji tüketimi, kompresör ihtiyacı, dayanıklılık, bakım maliyeti, yan rüzgâr koşulları ve gerçek yol performansı gibi çok sayıda parametrenin ayrıca araştırılması gerekiyor.

Dolayısıyla çalışma seri üretime hazır yeni bir treyler teknolojisini ortaya koymuyor.

Bunun yerine araştırma, aktif hava akışı kontrolünün ağır ticari araç aerodinamiğinde gelecekte değerlendirilebilecek teknolojilerden biri olabileceğini bilimsel olarak ortaya koyuyor.

KAMYONUM DEĞERLENDİRMESİ

Araştırmanın en önemli sonucu, simülasyonda ulaşılan yüzde 50'ye kadar olan maksimum değer değil.

Taşımacılık sektörü açısından daha önemli olan nokta, treylerin arkasında oluşan hava akışının aktif olarak yönetilmesiyle aerodinamik sürüklemenin azaltılabileceğinin gösterilmesi ve bu kazancın sistemin kendi enerji ihtiyacıyla birlikte değerlendirilmesi.

Araştırmada VR=1 koşulunda hesaplanan yüzde 17,7'lik sürükleme katsayısı azalması dikkat çekici olmakla birlikte, teknolojinin gerçek taşımacılık operasyonlarındaki karşılığını görmek için bir sonraki kritik adım tam ölçekli çekici-yarı römork kombinasyonlarında yapılacak gerçek yol testleri olacak.

 

KAYNAK

Erhan Fırat ve Mehmet Seyhan, “CFD Simulation of Aerodynamic Forces on a Simplified Heavy Vehicle Model with Steady Base Blowing”, International Journal of Automotive Science and Technology, Cilt 10, Sayı 2, 2026, s. 411–426.