Exploring sloshing dynamics through experimental validation and machine learning-driven computational fluid dynamics
Deneysel doğrulama ve makine öğrenmesi tabanlı hesaplamalı akışkanlar dinamiği ile çalkalanma dinamiklerinin incelenmesi
- Tez No: 1013098
- Danışmanlar: PROF. DR. İBRAHİM ÖZKOL
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Uçak Mühendisliği, Aeronautical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Akışkanlar dinamiği, Hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD), Fluid dynamics, Computational fluid dynamics (HAD)
- Yıl: 2026
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Uçak ve Uzay Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, kısmi dolu tanklarda meydana gelen sıvı çalkalanması (sloshing) davranışı deneysel, sayısal ve veri odaklı yaklaşımlar kullanılarak incelenmiştir. Sloshing, özellikle havacılık ve uzay uygulamalarında sistem stabilitesini etkileyen önemli bir olgudur ve kütle merkezinde (CG) zamana bağlı değişimlere yol açabilmektedir. Bu kapsamda, yük hücreleri ve basınç sensörleri ile donatılmış bir deney düzeneği geliştirilmiş ve sıvı hareketine bağlı dinamik etkiler ölçülmüştür. Elde edilen veriler kullanılarak kütle merkezi değişimi hesaplanmış ve sistem seviyesinde analiz edilmiştir. Deneysel çalışmalara paralel olarak OpenFOAM tabanlı CFD simülasyonları gerçekleştirilmiş ve iki fazlı akış davranışı modellenmiştir. Deneysel ve sayısal sonuçlar arasında zaman ve frekans alanında iyi bir uyum elde edilmiştir. Ayrıca, LSTM tabanlı makine öğrenmesi modeli kullanılarak kütle merkezi hareketi başarıyla tahmin edilmiştir. Bunun yanında, manyetik alanın sloshing davranışı üzerindeki etkisi incelenmiş ve frekansa bağlı değişimler gözlemlenmiştir. Elde edilen bulgular, sloshing davranışının sistem seviyesinde değerlendirilmesine katkı sağlamakta ve sıvı içeren mühendislik sistemleri için öngörü ve modelleme açısından önemli bir temel sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
In this study, sloshing behavior in partially filled tanks is investigated using experimental, computational, and data-driven approaches. Sloshing is a critical phenomenon in aerospace applications, as it can affect system stability and induce time-dependent variations in the center of gravity (CG). An experimental setup equipped with load cells and pressure sensors was developed to measure the dynamic response of the liquid. Based on these measurements, time-resolved CG variations were reconstructed and analyzed at the system level. In parallel, computational fluid dynamics (CFD) simulations were performed using OpenFOAM to model two-phase flow behavior. A strong agreement between experimental and numerical results was observed in both time and frequency domains. In addition, a Long Short-Term Memory (LSTM) model was employed to predict CG motion, demonstrating good predictive capability. Furthermore, the influence of static magnetic fields on sloshing dynamics was examined, revealing frequency-dependent effects. The results provide a comprehensive framework for understanding and predicting sloshing behavior and contribute to the development of reliable modeling approaches for liquid-containing engineering systems.
Benzer Tezler
- Akaryakıtla çalışan endüstriyel tav fırınlarında yanma, sıcaklık ve basıncın optimum kontrolu
Optimum control of combustion temperature and pressure in industrial tempering furnaces working with fuel-oil
MEHMET EROĞLU
- Çekirdeksiz kuru üzümde uygulanan politikanın Ege Bölgesinde üretim ve üretici açısından sonuçlarının değerlendirilmesi
Başlık çevirisi yok
GÜVEN ÖZERİN
- KY-89 zeolitinde asitlik dağılımının ve bazı hidrokarbonların etkin difüzyon katsayılarının gaz kromatografi ile tayini
Başlık çevirisi yok
SEZAİ ERDEM
- Renk görüntü teorisi ve televizyona uygulaması
Theories of colour vision and their application to television
MUSTAFA LAMİ TAPLAMACIOĞLU
