The use of screen shrouds to control the flow in the wake of a square cylinder
Kare silindir art izinde akış kontrolü için geçirgen muhafaza kullanımı
- Tez No: 843900
- Danışmanlar: DOÇ. DR. GÖKTÜRK MEMDUH ÖZKAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Mechanical Engineering, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Çukurova Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Enerji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Ağ yapılı silindirler akışkanlar mekaniği uygulamalarında pasif akış kontrol elemanı olarak sıklıkla kullanılmaktadır. Bu çalışmanın amacı, boş ağ yapılı silindirlerin art izindeki akış yapısının incelenmesi ve bunun kare silindirin akış kontrolü üzerindeki etkisi hakkında detaylı bilgi elde etmektir. Deneylerin gerçekleştirilmesi amacıyla, Parçacık görüntülü hız ölçümü (PIV) tekniği kapalı devre bir su kanalında uygulanmıştır. Çalışmada, Re sayısı 11800 ile 15800 arasında değişmektedir. Geçirgenliğin (β) akış yapısı üzerindeki etkisini araştırmak amacıyla, çeşitli açıklık oranlarına (β = 0.4, 0.5, 0.6 ve 0.7) sahip ağ yapılı silindirler bir platform üzerinde incelenmiştir. Sonuçlar, ağ yapılı silindirlerin art izindeki akış yapısının geçirgenlikten önemli ölçüde etkilendiğini ortaya çıkarmıştır. Geçirgenliğin türbülans istatistikleri üzerine olan etkisini görmek için zaman ortalamalı Reynolds kayma gerilimi (<u`v`>) ve Türbülans kinetik enerji (<TKE>) dağılımları belirlenmiştir. Normalize edilmiş <u`v`> ve <TKE> konturlarının konsantrasyonlarının, ağ yapılı silindirler üzerindeki açıklık oranlarının artması ve daha yüksek momentum girişi nedeniyle azaldığı fark edilmiştir. Beklendiği gibi, en yüksek değerler, yalın dairesel silindire benzer şekilde, β = 0.4 açıklık oranına sahip silindir için ortaya çıkmıştır. β = 0.4 ile β = 0.7 açıklık oranlarına sahip silindirler karşılaştırıldığında, β = 0.7 açıklık oranına sahip silindirin <TKE>max ve <u`v`> değerlerindeki azalma sırasıyla %64 ve %68 olarak görülmüştür. Ayrıca, artan geçirgenlik ile kayma tabakası oluşumunun önemli ölçüde zayıfladığı ve hız açığının azaldığı bulunmuştur. Ağ yapılı silindirlerin bir kare silindir etrafında kontrol elemanı olarak kullanılması, tüm Re sayılarında girdap oluşum uzunluğunu arttırdığını, <TKE> ve <u`v`> değerlerini azalttığını gösterdi. Ancak, bu konuda en etkili olan ağ yapılı silindirin, β = 0.63 açıklık oranına sahip silindir olduğu belirlenmiştir. Buna ek olarak, β = 0.46 açıklık oranına sahip silindirde biraz daha kısa bir girdap oluşum uzunluğu ile daha yüksek <TKE> ve <u`v`> değerleri gözlemlenmiştir. β = 0.7 açıklık oranına sahip silindir, tüm açıklık oranlarındaki silindirler arasında en az etkili olanı olarak belirlenmiştir. Fakat, yalın dairesel silindirle karşılaştırıldığında hâlâ girdap oluşum uzunluğunu artırdığı ve turbülans istatistiklerini azalttığı belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Screen cylinders are frequently employed as passive flow control elements in fluid mechanics applications. The goals of this study are to obtain detailed information on the flow structure in the near wake of a screen cylinder and its effect on the flow control of a square cylinder. Particle image velocimetry (PIV) technique was conducted in a closed-loop water channel. The Re numbers of screen cylinders and square cylinders varied between 11800 to 15800. With the aim of investigating the impact of porosity (β) on flow structure, screen cylinders with various porosities (β = 0.4, 0.5, 0.6, and 0.7) were located on a platform. It was revealed by the results that the flow structure in the near wake of the screen cylinder was remarkably affected by the porosity. Time-averaged Reynolds shear stress (<u`v`>) and Turbulent kinetic energy (<TKE>) distributions were utilized to interpret the effect of porosity on turbulent statistics. It was noticed that the concentrations of normalized <u`v`> and <TKE> contours diminish with increasing porosity due to the higher momentum entrance through larger gaps on the screen cylinder. As expected, the highest peak magnitudes appeared for β = 0.4, which behaves similarly to a bare circular cylinder. Compared with β = 0.4, the decrease in <TKE>max and <u`v`> of β = 0.7 were evaluated as 64% and 68%, respectively. Moreover, shear layer formation was significantly weakened with increasing porosity, whereas velocity deficit was found to be reduced. The use of screen cylinders as a control element around a solid square cylinder demonstrated that in all Re numbers, the use of the screen cylinder has extended the vortex formation length and reduced the <TKE> and <u`v`>; however, most effective one in this regard has been the screen cylinder with β = 0.63. Following closely but with a slightly shorter vortex formation length and higher <TKE> and <u`v`> were observed in the screen cylinders with β = 0.46. The screen cylinder with β = 0.7 remained the least effective among them; nevertheless, when compared with the bare cylinder, it still extended the vortex formation length and reduced the turbulent statistics.
Benzer Tezler
- The clinical performance evaluation of tablet, large screen TV and medical grad monitors for teleradiology and general use purposes
Tablet,büyük ekran TV ve tıbbi grad monitörün teleradiology ve genel kullanım amaçlı klinik performans değerlendirmesi
ROYA NOURI RIKABAD
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
BiyomühendislikBoğaziçi ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. ALBERT GÜVENİŞ
- Çocuklarda ekran kullanımı ve dikkat eksikliği hiperaktivite bozukluğu belirtileri arasındaki ilişki: Dijital ebeveynliğin rolü
The relationship between screen use and attention deficit hyperactivity disorder symptoms in children: The role of digital parenting
AHMET BURAK CAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
PsikolojiFatih Sultan Mehmet Vakıf ÜniversitesiPsikoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞE PINAR VURAL
- Dijital ekran kullanımının sağlıklı çocuklardaki oküler yüzey ve göz kırpma parametreleri üzerine etkisi
The effect of digital screen use on ocular surface and blinking parameters in healthy children
AHMET MELİH ÖZOĞUZ
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2025
Göz HastalıklarıSağlık Bilimleri ÜniversitesiGöz Hastalıkları Ana Bilim Dalı
DR. OLGU ÇAPAR
PROF. DR. ARZU TAŞKIRAN ÇÖMEZ
- Ebeveyn ve öğretmen perspektifinden okul öncesi dönem çocuklarında ekran kullanımının değerlendirilmesi
Evaluation of screen use in preschool children from the perspective of parents and teachers
MELİKE KARACAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
PsikolojiMuş Alparslan ÜniversitesiEğitim Bilimleri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YAVUZ KOŞAN
- Sınıf öğretmenlerinin LCD ekran etkileşimli tahta kullanımı ile mesleki profesyonelliği arasındaki ilişki
The relationship between the use of LCD screen interactive whiteboard and professional professionalism of classroom teachers
KEMAL KAŞIKÇIOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Eğitim ve ÖğretimAmasya ÜniversitesiTemel Eğitim Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ASIM ÇOBAN