Multiscale analysis and texture design for interfaces hydrodynamically lubricated by variable viscosity and density liquids
Newtonian olmayan akışkanlarla yağlanmış arayüzeyler için çok ölçekli analiz ve desen tasarımı
- Tez No: 893856
- Danışmanlar: DOÇ. DR. LUCA BIANCOFIORE, PROF. DR. İLKER TEMİZER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Triboloji çalışmalarında optimizasyon uygulamaları, sürtünmeden dolayı oluşan enerji ve mukavemet kaybını azaltma konusunda oldukça önemlidir. Bu tarz sis- temlerin doğru ve tam analizi için, verimli ve hassas matematiksel ve sayısal tekniklerin bütün modelleme ve hesaplama sürecinde kullanılabilmesi lazımdır. Pürüzsüz yüzeylerin Newtonian ve Newtonian olmayan akışkanlarla olan anal- izleri her ne kadar kapsayıcı bir literatüre sahip olsa da, pürüzlü yüzeylerin analizi hem modelleme hem de çözüm aşamasında zorlu olabilmektedir. Var olan pürüzlerin şiddeti arttıkça, kullanılmakta olan modellerin doğruluğu azalmakla beraber gereken işlemci gücü de bir hayli yükselmektedir. Bu çalışmada, oriji- nal bir yaklaşım olan Modifiye Viskozite kullanılarak piezoviskoz, sıkıştırılabilir ve kayma incelmesi özelliklerini gösteren yağlayıcılar için geliştirilmiş bir mod- elin, matematiksel bir teknik olan türdeşleştirme yardımıyla Reynolds denklem- inin pürüzlü yüzeyler için verimli çözümünü sağlayacak bir sayısal bir çerçeve yaratılması amaçlanmaktadır. Elde edilen doğrudan sayısal benzetim ve Reynolds denklemi sonuçları arasında birebir uyum bulunmaktadır. Ayrıca, geliştirilmiş sayısal çerçeve bir topoloji optimizasyonu algoritmasıyla birleştirilerek, kullanılan akışkanın reolojisine özel desenler elde etmeye kullanılmıştır. Karakteristik olarak elde edilen desenlerin (i) arayüzeyden olan enerji kaybını azaltabildiği, veya (ii) sürtünmeyi arttırarak, yüzeyler arasındaki tutuşu güçlendirebildiği doğrulanmıştır.
Özet (Çeviri)
Optimization is fundamental in lubrication, as it is utilized to minimize the en- ergy and durability loss due to friction. To be able to analyze such systems, ef- ficient and accurate mathematical and numerical techniques are required during the modeling and the computation process. Although direct analyses of smooth surfaces for both Newtonian and non-Newtonian flows are well documented in literature, analysis for rough surface textures can be challenging both in terms of modeling and solution. As severity of roughness increases, the accuracy of the available models decreases while the necessary computational cost increases sub- stantially. In this work, a model is developed for piezoviscous, compressible and shear-thinning lubricants using the novel modified viscosity approach alongside homogenization as a mathematical technique for the solution of the Reynolds equation to alleviate the inherent computational difficulties to model roughness. Our results demonstrate good agreement between rough DNS and Reynolds and homogenized results. Furthermore, the developed numerical framework has been used in conjunction with topology optimization algorithm to acquire different sur- face textures dependent on the fluid rheology. The obtained textures are shown to (i) minimize energy dissipation, or (ii) increase the traction to amplify the grip between the surfaces depending on the respective lubrication application.
Benzer Tezler
- Active lubrication interfaces with tunable micro-textures
Ayarlanabilir mikro-desen tabanlı aktif yağlama arayüzeyleri
SENA PEKOL
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Makine Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İLKER TEMİZER
- GPU üzerinde yazılım tabanlı anten gerçeklenmesi
Realization of software-defined antenna on GPU
ABDULLAH BAKIRTAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SELÇUK PAKER
- Parselden mimari cepheye: Balat'ta cephe tipolojisi
From parcel to architectural facade: Facade type in Balat
ENNUR İNCESAKAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TAN KAMİL GÜRER
- Kütle tasarımı çalışmaları için yapay zeka tabanlı artırılmış gerçeklik
Ai-based augmented reality for mass design studies
SÜHEYLA MÜGE HALICI
Doktora
Türkçe
2026
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiBilişim Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LEMAN FİGEN GÜL
- Müze iç mekânlarında algı-anlatı-deneyim etkileşiminin iç mekân bileşenleri üzerinden değerlendirilmesi
The evaluation of the perception-narrative-experience interaction in museum interiors through interior components
YASEMİN ÇORAKLI
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
İç Mimari ve Dekorasyonİstanbul Teknik Üniversitesiİç Mimarlık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EMİNE GÖRGÜL