Pressure based coupled CFD solver using LOCI framework
LOCI framework ile basınç tabanlı bağlaşık HAD çözücüsü
- Tez No: 831147
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖZGÜR UĞRAŞ BARAN, DR. ARASH KARSHENASS
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Havacılık endüstrisinde kullanılan Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) algoritmalarının çoğu geleneksel yoğunluk tabanlı formülasyon kullanarak Navier-Stokes denklemlerini çözmektedir. Bu algoritmalar sıkıştırılabilir akışlar için ideal olsa da, sıkıştırılamayan akışlar için ön koşullandırma gibi ek denklemler gerektirirler. Buna karşın, basınç tabanlı yöntemler düşük hızlı akışları simüle etmek için idealdir ve sıkıştırılabilir akışlardaki başarısı nedeniyle giderek daha popüler hale gelmektedirler. Bu tezin motivasyonu, bir yoğunluk tabanlı algoritma olan FlowPsi çözücüsüne LOCI Framework kullanarak basınç tabanlı bir bütünleşik çözücü entegre etmektir. LOCI Framework, paralel hesaplamaları basitleştiren kural tabanlı bir programlama modelidir. Tez, öncelikle SIMPLE algoritmasını uygulayarak basınç tabanlı yöntemlerin zorluklarını 1-boyutlu derivasyon ile açıklar. SIMPLE algoritması daha sonra birkaç kıyaslama durumu kullanılarak doğrulanır ve nihayetinde basınç tabanlı bütünleşik algoritma FlowPsi programına entegre edilir. Birkaç kıyaslama durumu çözülür ve Darwish ve Moukalled tarafından geliştirilen basınç tabanlı bütünleşik algoritma laminer akışlar için doğrulanır. Türbülans modellerinde yaşanan zorluklar anlatılarak çalışma sonlandırılır.
Özet (Çeviri)
Most conventional Computational Fluid Dynamics (CFD) algorithms applied in the aerospace industry use the density-based formulation to solve of Navier-Stokes equations. While these algorithms are ideal for solution of compressible flows, they require special care, such as preconditioning, for incompressible cases. Pressure-based methods, however, are ideal for simulating low-speed flows and do not require special care for compressible cases, making them increasingly popular for simulating flows at all speeds. The motivation of this thesis is to integrate a pressure-based coupled solver into an existing density-based solver, FlowPsi, using the LOCI Framework. The LOCI Framework is a rule-based programming model that simplifies parallel computations. The thesis begins by implementing the well-known SIMPLE algorithm and outlining the challenges of pressure-based methods using 1-dimensional derivation. The SIMPLE algorithm is then validated using several benchmark cases, and a pressure-based coupled algorithm is presented and implemented into FlowPsi. Several benchmark cases are solved, and the pressure-based coupled algorithm developed by Darwish and Moukalled is validated for the laminar case. The study is concluded with the ongoing implementation of turbulence models.
Benzer Tezler
- Fully-coupled k–ω SST turbulence model implementation for nonlinear Newton method in unstructured vertex-based HEMLAB algorithm
Yapısal olmayan düğüm tabanlı HEMLAB algoritmasında doğrusal olmayan Newton yöntemi için tam bağlı k–ω SST türbülans modeli uygulaması
ATAKAN OKAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Havacılık ve Uzay Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ŞAHİN
- Integrated CFD-based reduced-order modeling for ice accretion and aerodynamic performance predictions
Bütünleşik CFD tabanli indirgenmiş dereceli model ile buz birikimi ve aerodinamik performans tahmini
ÖMER AKBAL
Doktora
İngilizce
2026
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METİN ORHAN KAYA
- Application of the HEMLAB algorithm to the 7th and 8th AIAA CFD drag prediction workshop cases
HEMLAB algoritmasının 7. ve 8. AIAA CFD sürükleme tahmin çalıştayı vakalarına uygulanması
İBRAHİM ASAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ŞAHİN
- Sayısal yöntemler kullanarak sualtı araçlarının hidro ve vibroakustiğinin çözümü ve dijital sonar tasarımı
Hydro and vibroacoustical solution of underwater vehicles using numerical methods and digital sonar design
EMRE GÜNGÖR
Doktora
Türkçe
2018
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İLYAS BEDİİ ÖZDEMİR
- Su altı akıntı türbinlerinin hesaplamalı akışkanlar dinamiği modelinin kurulması ve farklı kanat tasarımlarının performanslarının incelenmesi
CFD modelling of marine current turbines blades and performance analysis of different blades geometries and pitch angles
MUSTAFA GÖKHAN ŞANLI
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET SEDAT KABDAŞLI