Effects of extrapolation boundary conditions on subsonic MEMS flows over a flat plate
Düz bir plaka üzerinde sesaltı hızlardaki MEMS akışlarına değişik dışdeğerbiçimli sınır koşullarının etkileri
- Tez No: 172249
- Danışmanlar: PROF.DR. CEVDET ÇELENLİĞİL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Havacılık ve Uzay Mühendisliği, Aeronautical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Akış Çizgisi Dışdeğerbiçim Tekniği, Sınır Koşulları, Seyreltilmiş Akış, Sesaltı Kızlardaki Akışlar, Düz Plaka, Doğrudan Benzetim Monte Carlo, Streamline Extrapolation Technique, Boundary Conditions, Rarefied Flow, Subsonic Flow, Flat Plate, Direct Simulation Monte Carlo
- Yıl: 2006
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
ÖZ DÜZ BİR PLAKA ÜZERİNDE SESALTI KIZLARDAKİ MEMS AKIŞLARINA DEĞİŞİK DIŞDEĞERBİÇİMLİ SINIR KOŞULLARININ ETKİLERİ Turgut, Özhan Hulusi Yüksek Lisans, Havacılık ve Uzay Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi: Prof. Dr. M. Cevdet Celenligil Ocak 2006, 104 sayfa Bu araştırmada, düz bir plaka üzerinde sesaltı kızlardaki sabit basınçlı seyreltilmiş akışlar, doğrudan benzetim Monte Carlo (DSMC) yöntemiyle incelenmiştir. Sonsuz incelikte, sıfır hücum açılı (sonlu veya yarı sonsuz) bir plaka göz önüne alınmıştır. Serbest molekül sınırı ile sürekli akış sınırı arasındaki geçiş rejiminin tamamına yakınını kapsayan, Mach sayısı 0.102 ile 0.4 arasında olan ve Reynolds sayısı 0.063 ile 246 arasında değişen akışlar dikkate alınmıştır. Benzetimde G. A. Bird'ün iki boyutlu bir DSMC kodu kullanılmıştır, ve bu kodda içeri ve dışarı akışlarda dışdeğerbiçim kullanan farklı sınır koşullarının etkilerini sınamak için değişiklikler yapılmıştır. Benzetimlerde, sesaltı tuzlardaki seyreltilmiş akışların, uygulanan sınır koşullarına duyarlı olduğu gözlemlenmiştir.. İçeri ve dışarı akış sınırlarındaki akış özelliklerinin değerlendirilmesi için çeşitli dışdeğerbiçim yöntemleri dikkate alınmıştır. Birçok farklı alternatif arasından, çözümlerin daha az hassasiyet gösterdiği dört yöntem göz önünde tutulmuştur. Akış özelliklerinin hesaplama alanındaki komşu sınır hücrelerinden alındığı sık kullanılan dışdeğerbiçim yöntemlerine ek olarak, akış çizgilerini izleyen, yeni geliştirilmiş bir dışdeğerbiçim yöntemi dışarıya akışlardauygulanmıştır, ve en iyi sonuçlar yeni dışdeğerbiçim yöntemiyle Neumann sınır koşullarının aynı anda kullanılmasıyla elde edilmiştir. Yeni yöntem ile, hesaplama alanı küçük olduğunda bile akış biçimi bozulmamaktadır. Benzetimler, birçok değişik serbest akış koşullan ile çeşitli hesaplama alanları için gerçekleştirilmiş ve ulaşılabilir deneysel verilerle kusursuz uyum elde edilmiştir.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT EFFECTS OF EXTRAPOLATION BOUNDARY CONDITIONS ON SUBSONIC MEMS FLOWS OVER A FLAT PLATE Turgut, Ozhan Hulusi M.S., Department of Aerospace Engineering Supervisor: Prof. Dr. M. Cevdet Çelenligil January 2006, 104 pages In this research, subsonic rarefied flows over a flat-plate at constant pressure are investigated using the direct simulation Monte Carlo (DSMC) technique. An infinitely thin plate (either finite or semi-infinite) with zero angle of attack is considered. Flows with a Mach number of 0.102 and 0.4 and a Reynolds number varying between 0.063 and 246 are considered covering most of the transitional regime between the free-molecule and the continuum limits. A two- dimensional DSMC code of G.A. Bird is used to simulate these flows, and the code is modified to examine the effects of various inflow and outflow boundary conditions. It is observed that simulations of the subsonic rarefied flows are sensitive to the applied boundary conditions. Several extrapolation techniques are considered for the evaluation of the flow properties at the inflow and outflow boundaries. Among various alternatives, four techniques are considered in which the solutions are found to be relatively less sensitive. In addition to the commonly used extrapolation techniques, in which the flow properties are taken from the neighboring boundary cells of the domain, a newly developed extrapolation scheme, based on trackingstreamlines, is applied to the outflow boundaries, and the best results are obtained using the new extrapolation technique together with the Neumann boundary conditions. With the new technique, the flow is not distorted even when the computational domain is small. Simulations are performed for various freestream conditions and computational domain configurations, and excellent agreement is obtained with the available experimental data.
Benzer Tezler
- Zamanda sonlu farklar yöntemi ve yutucu sınır koşulları
Başlık çevirisi yok
FUNDA AKLEMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektromanyetik Alanlar ve Mikrodalga Tekniği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. LEVENT SEVGİ
- Tel örgü katmanlardan oluşan gözenekli ortamda zorlanmış ısı geçişi
Başlık çevirisi yok
MUSTAFA ÖZDEMİR
- He+ iyonunun ince yapı aralığındaki kesişmeyen sinyalleri
Başlık çevirisi yok
YAKUP HUNDUR
Yüksek Lisans
Türkçe
1995
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. GALİP G. TEPEHAN
- Düzgün olmayan yüzeylerde Kirchhoff yaklaşımı ile dalga alanı hesabı ve uzanımı
Computation and extrapolation of the wave field by using the Kirchhoff approximation on the rough surfaces
SELMA KADIOĞLU
Doktora
Türkçe
2000
Jeofizik MühendisliğiAnkara ÜniversitesiJeofizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. TURAN KAYIRAN