Sıkıştırılamaz akışların doğrudan sayısal simülasyonu için bir hesaplamalı akışkanlar dinamiği çözücüsünün geliştirilmesi
Development of a CFD solver for the direct numerical simulation of incompressible flow
- Tez No: 526278
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ UTKU ŞENTÜRK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Enerji, Mechanical Engineering, Energy
- Anahtar Kelimeler: Akışkanlar mekaniği, hesaplamalı akışkanlar dinamiği, projeksiyon yöntemi, sonlu farklar, Fluid mechanics, computational fluid dynamics, projection method, finite difference
- Yıl: 2018
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ege Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tezde, sıkıştırılamaz, iki boyutlu akışların hesaplamalı akışkanlar dinamiği simülasyonları için bir çözücü geliştirilmiştir. Süreklilik ve momentum denklemleri, sonlu farklar yöntemine dayalı olarak ayrıklaştırılmış ve projeksiyon yöntemiyle çözülmüştür. Tüm sınır koşulları, denklem ayrıklaştırma aşamasında uygulanmıştır. Böylece projeksiyon yönteminin ikinci adımında ortaya çıkan düzeltilmemiş hız alanının sınır koşuluna ilişkin belirsizlik bertaraf edilmiştir. Kaydırılmış ve Kartezyen bir ağ düzeni ile birlikte, ikinci mertebeden doğruluğa sahip fark denklemleri kullanılmıştır. Zaman integrasyonunda, yayınım terimleri için Crank-Nicolson ve taşınım terimleri için Adams-Bashforth yöntemleri kullanılmıştır. Kayar kapak tahrikli kare oyuk içindeki akış test problemi olarak ele alınmış, Re=100, 400 ve 1000 değerleri için çözümler yapılmış ve literatür ile uyumlu sonuçlara ulaşılmıştır. Taylor-Green çevrisi bir diğer test problemi olarak ele alınmıştır. ANSYS Fluent programında yapılan çözümde, korunması gereken toplam kinetik enerji zaman içerisinde azalmaktadır. Geliştirilen kod ile çözüldüğünde ise enerji korunmaktadır. Böylece kodun doğrudan sayısal simülasyon (DNS) koşullarını sağladığı teyit edilmektedir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, a solver has been developed for simulating the fluid dynamics of two-dimensional incompressible flows. The continuity and momentum equations are discretized based on the finite difference method and solved by projection method. All boundary conditions are applied in the discretization step. Thus, the ambiguity of the boundary condition of the uncorrected velocity field which occurs in the second step of the projection method is eliminated. Finite difference equations with second order accuracy are used with staggered and Cartesian mesh. Crank-Nicolson and AdamsBashforth methods are used for the time integration of the diffusion and the convection terms. Lid-driven cavity problem is taken as a test problem and solutions are found for Re=100, 400 and 1000 and the results were in agreement with the literature. Taylor-Green vortex is also taken as another test problem. In ANSYS Fluent program, the total kinetic energy which is expected to be protected is decreasing over time. The energy is protected when it is solved with the developed code. Thus, it is confirmed that the code provides direct numerical simulation (DNS) conditions.
Benzer Tezler
- Comparison between blade element momentum theory and computational fluid dynamics methods for performance prediction of marine propellers
Gemi pervanelerinin performansının belirlenmesinde kanat elemanı momentum teorisinin ve hesaplamalı akışkanlar dinamiği yöntemlerinin karşılaştırılması
KAYHAN ÜLGEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞAKİR BAL
- Reduction of losses in gas turbines using active and passive methods combination through CFD analyses and parametric investigation
CFD analizleri ve parametrik araştırma ile gaz türbinlerinde aktif ve pasif yöntemlerin birlikte kullanımıyla kayıpların azaltılması
NASSER CAN KASIMBEYOĞLU
Doktora
İngilizce
2026
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LEVENT ALİ KAVURMACIOĞLU
PROF. DR. CENGİZ CAMCI
- Sınır tabaka akışlarının farklı türbülans modelleriyle karşılaştırmalı çözümü
Comparative predictions of turbulent boundary layers flows with various closures models
LÜTFÜ NAMLI
Doktora
Türkçe
2003
Makine MühendisliğiKaradeniz Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HABİP ASAN
- Sıkıştırılamayan, izotermal olmayan akış problemleri için doğrusal olmayan filtre bazlı zaman düzenlemesi modelinin sayısal analizi
Numerical analysis of an adaptive non-linear filter based time regularization model for the incompressible, non-isothermal fluid flows
BUSE İNGENÇ
- Effects of surfactant and viscoelasticity on turbulent bubbly flows
Kabarcıklı Türbülanslı Akışlarda Yüzey Aktif Maddesi ve Viskoelastisitenin Etkileri
ZAHEER AHMED
Doktora
İngilizce
2020
Makine MühendisliğiKoç ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METİN MURADOĞLU