High speed viscous plane couette-poiseuille flow stability
Yüksek hızlı-viskoz akışkanın düzlemsel couette-poiseuille akıştaki kararlılığı
- Tez No: 153213
- Danışmanlar: DOÇ. DR. SERKAN ÖZGEN, PROF. DR. ZAFER DURSUNKAYA
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: doğrusal kararlılık, özdeğer, yüksek hızlı - viskoz akış, Coutte akış, Poiseuille akış, QZ algoritması, kritik Reynolds sayısı VI, linear stability, eigenvalue, high speed- viscous flow, Couette flow, Poiseuille flow, QZ algorithm, critical Reynolds number IV
- Yıl: 2004
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 144
Özet
oz YÜKSEK HIZLI - VİSKOZ AKIŞKANIN DÜZLEMSEL COUETTE-POISEUILLE AKIŞTAKİ KARARLILIĞI Ebrinç, Ali Aslan Doktora, Makina Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi: Prof. Dr.Zafer Dursunkaya Ortak Tez Yöneticisi: Assoc. Prof.Dr. Serkan Özgen Şubat 2004, 125 sayfa Yüksek hızlı ve viskoz akışkanın doğrusal bir düzlemde Couette ve Couette - Poiseuille akış modellerindeki kararlılığı sayısal olarak incelenmiştir. Problem, ideal gaz denklemi ve Sutherland viskozite kanunu da kullanılarak ikinci dereceden sayısal denklemler halinde çözülmüştür. Temel hız ve sıcaklık dağılımım kapsayan denklemler ufak genlikler kullanılarak normal mod metodu kapsamında uyanlmıştır. Ufak genlikli uyarılmış denklemler, tüm öz değerleri bulmak için QZ algoritması kullanılarak sonlu Reynolds sayılarında sayısal olarak çözülmüş ve bu denklemler yüksek hızlı Couette-Poiseuille akışı için incelenmiştir. Kararsızlıklar uyarılma genliğinin küçük olması durumunda da etkilerini sürdürmektedir. Kararsızlık modlan, Mod I ve Mod II olarak iki ana gruba ayrılarak, sonlu Reynolds sayılarında da varlıklarım korumaktadırlar. Mod II, Couette akış için en kararsız olan moddur. Couette - Poiseuille akışta en kararsız Mod 0 olup, Couette akıştaki çift modlar sınıfından değildir. Her iki kararsızlıkmodu, kanal içindeki gaz akış hızının dalga hızına göre sesten daha hızlı olduğu durumlarda; kanal içindeki gazın duvar ve göreceli ses çizgisi arasındaki akustik yansımalarından meydan gelmektedir. Kararsızlığı istikrarlı ve durağan hale getirmede gazın viskozite ve sıkıştınlabilirliğinin etkisi ayrıca incelenmiştir. Maksimum akış hızı sonik olacak şekilde kanal içinde Couette - Poiseuille akış incelenmiştir. Nötr kararsızlık eğrileri; dalga sayısı, Reynolds sayısı ve üst duvardaki Mach sayısının fonksiyonu olarak elde edilmiştir. Kritik Reynolds sayısı üst duvar Mach sayısının 0.0001 olduğu tamamıyla gelişmiş Poiseuille akış için 5718.338 olarak hesaplanmıştır.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT HIGH SPEED-VISCOUS PLANE COUETTE-POISEUILLE FLOW STABILITY Ebrinç, Ali Aslan Ph.D., Department of Mechanical Engineering Supervisor: Prof. Dr. Zafer Dursunkaya Co-Supervisor: Assoc. Prof. Dr. Serkan Özgen February 2004, 125 pages The linear stability of high speed- viscous plane Couette and Couette-Poiseuille flows are investigated numerically. The conservation equations along with Sutherland's viscosity law are studied using a second-order finite difference scheme. The basic velocity and temperature distributions are perturbed by a small-amplitude normal- mode disturbance. The small-amplitude disturbance equations are solved numerically using a global method using QZ algorithm to find all the eigenvalues at finite Reynolds numbers, and the incompressible limit of these equations is investigated for Couette-Poiseuille flow. It is found that the instabilities occur, although the corresponding growth rates are often small. Two families of wave modes, Mode I (odd modes) and Mode II (even modes), were found to be unstable at finite Reynolds numbers, where Mode II is the dominant instability among the unstable modes for plane Couette flow. The most unstable mode for plane Couette - Poiseuille flow is Mode 0, which is not a member of the even modes. Both even and odd modes are acoustic modes created by acoustic reflections between a wall and a relative sonic mline. The necessary condition for the existence of such acoustic wave modes is that there is a region of locally supersonic mean flow relative to the phase speed of the instability wave. The effects of viscosity and compressibility are also investigated and shown to have a stabilizing role in all cases studied. Couette-Poiseuille flow stability is investigated in case of a choked channel flow, where the maximum velocity in the channel corresponds to sonic velocity. Neutral stability contours were obtained for this flow as a function of the wave number, Reynolds number and the upper wall Mach number. The critical Reynolds number is found as 5718.338 for an upper wall Mach number of 0.0001, corresponding to the fully Poiseuille case.
Benzer Tezler
- Sınır tabaka denklemlerinin sayısal çözümlemesi
Numerical solution of boundary layer equations
RECEP ATEŞ
- Süperkavite su altı araçlarının hidrodinamik modellenmesi ve karakteristiğinin incelenmesi
Modelling and investigation of the hydrodynamic characteristics of supercavitating underwater vehicles
SEZER KEFELİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Deniz Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ELBRUS JAFAROV
- Experimental and numerical investigation of a jet vane of thrust vector control system
İtki vektor kontrol sisteminin jet kanadının sayısal ve deneysel analizi
BURAK SÖĞÜTCÜ
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Havacılık MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSTAFA PERÇİN
- Çukur yapıların yüzey sürtünme direncine olan etkilerinin hesaplamalı ve deneysel olarak incelenmesi
Experimental and computational investigation of the effect of dimpled surfaces on skin friction reduction
YASİN KAAN İLTER
Doktora
Türkçe
2023
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. UĞUR ORAL ÜNAL
- Endüstriyel manipülatörlerin nonlineer kontrolu
Nonlinear control of industrial manipulators
AHMET ZORLU