Level set analysis of two-fluid interfacial flows
İki-akışkanlı arayüzey akışlarının düzey kümesi analizi
- Tez No: 325488
- Danışmanlar: DOÇ. ALİ ECDER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2012
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada Düzey Kümesi metodu kullanarak iki boyutlu, sıkıştırılamayan, karışmayan, iki-fazlı akışkanların analizi yapılmıştır. İlk önce, iki fazlı arayüzey akışkanların modellemesi alanında var olan diğer sayısal yöntemlerin özet açıklaması sunulmuştur. Sonra, Düzey Kümesi metodolojisi ve onun Navier-Stokes denklemleriyle bağlaşması detaylı bir şekilde anlatılmıştır. Bu çalışmada kullanılan ayrıklaştırma metodu Sonlu Farklar metodudur. Ayrıca Düzey Kümesi fonksiyonu ve taşınım terimlerinin türetilmesi beşinci derece Ağırlıklı Ortalama Esasen Salınımsız (WENO) düzeni kullanılarakyapılmıştır. Basınç alanını zımni olarak çözebilmek için projeksiyon metodu uygulanmıştır. Daha sonra, metodun güvenilirliği Rayleigh-Taylor instabilitesi, baloncuğunyükselmesi, damlacığın düşmesi, serbest yüzey de baloncuğun patlaması ve damlacığın serbest yüzeye düşmesi gibi beş farklı test problemi ile Yumuşatılmış Parçacık Hidrodinamiği (SPH) metoduyla karşılaştırılarak sınanmıştır. Boyutsuz parametrelerin, örneğin Reynolds (Re) ve Eotvos (Eo) sayıların, iki-fazlı akışkanlardaki arayüzeyın değişimi üzerindeki etkisi incelenmiştir. Son olarak, Düzey Kümesi metodunun serbest yüzeyakışların simülasyonundaki performansını analiz etmek için, baraj yıkılma problemi dikkate alınmıştır.
Özet (Çeviri)
In this study incompressible immiscible two-phase flows have been analyzed in two dimensions using Level Set method. Firstly, a brief explanation about other numerical methods existing in the field of modelling interfacial two-phase flows is presented. Then, Level Set methodology and its coupling with Navier-Stokes equations are introduced in detail. Discretization method used in this study is Finite Differencemethod and derivations of Level Set function and convective terms are done using fifth order Weighted Essentially Non-Oscillatory (WENO) scheme. In order to solve the pressure field implicitly, a projection method is applied. Afterwards, the reliability of method is tested by making comparison with Smoothed Particle Hydrodynamic (SPH) method for different test cases such as Rayleigh-Taylor instability, rising bubble,droplet fall, bursting bubble at free surface and droplet fall onto free surface. Effects of non-dimensional parameters like Reynolds (Re) and Eotvos (Eo) numbers on the evolution of interface in two-phase flows are investigated. Lastly, dam breaking problem is considered in order to analyze the performance of Level Set method in simulating free surface flows.
Benzer Tezler
- Gözenekli ortamda monoetilen glikol için zorlanmış salınımlı akışın ve ısı geçişinin deneysel incelenmesi
An experimental study on heat transfer and oscillating flow of monoethylene glycol through porous media
CANBERK ERSÖZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ERSİN SAYAR
- Design and structural finite element analysis of an artificial neural network based optimized alpha type stirling engine
Yapay sinir ağı bazlı optimize edilmiş bir stırlıng motorunun tasarımı ve yapısal sonlu elemanlar analizi
CENGİZ YILDIZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ATA MUGAN
DR. ÖĞR. ÜYESİ FATMA BAYATA
- A parallel monolithic approach for the numerical simulation of fluid-structure interaction problems
Akışkan-yapı etkileşimi problemlerinin sayısal simülasyonu için paralel monolitik bir yöntem
ALİ EKEN
Doktora
İngilizce
2016
Havacılık ve Uzay Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HAYRİ ACAR
DOÇ. DR. MEHMET ŞAHİN
- Lineer olmayan yalpa hareketinin sistematik duyarlılık analizi
Systematic sensibility analysis of the nonlinear roll motion
ZAFER ATAR
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİM YILDIZ
- İki boyutlu iki gruplu nötron difüzyon denkleminin lineer sınır elemanları ile çözümü
The application of linear boundary elements method two dimensional and two group neutron diffusion equation
SIRMA USTAARAMOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Nükleer Mühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BİLGE ÖZGENER