Geri Dön

Effects of extrapolation boundary conditions on subsonic MEMS flows over a flat plate

Düz bir plaka üzerinde sesaltı hızlardaki MEMS akışlarına değişik dışdeğerbiçimli sınır koşullarının etkileri

  1. Tez No: 172249
  2. Yazar: ÖZHAN HULİSİ TURGUT
  3. Danışmanlar: PROF.DR. CEVDET ÇELENLİĞİL
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Havacılık Mühendisliği, Aeronautical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Akış Çizgisi Dışdeğerbiçim Tekniği, Sınır Koşulları, Seyreltilmiş Akış, Sesaltı Kızlardaki Akışlar, Düz Plaka, Doğrudan Benzetim Monte Carlo, Streamline Extrapolation Technique, Boundary Conditions, Rarefied Flow, Subsonic Flow, Flat Plate, Direct Simulation Monte Carlo
  7. Yıl: 2006
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 120

Özet

ÖZ DÜZ BİR PLAKA ÜZERİNDE SESALTI KIZLARDAKİ MEMS AKIŞLARINA DEĞİŞİK DIŞDEĞERBİÇİMLİ SINIR KOŞULLARININ ETKİLERİ Turgut, Özhan Hulusi Yüksek Lisans, Havacılık ve Uzay Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi: Prof. Dr. M. Cevdet Celenligil Ocak 2006, 104 sayfa Bu araştırmada, düz bir plaka üzerinde sesaltı kızlardaki sabit basınçlı seyreltilmiş akışlar, doğrudan benzetim Monte Carlo (DSMC) yöntemiyle incelenmiştir. Sonsuz incelikte, sıfır hücum açılı (sonlu veya yarı sonsuz) bir plaka göz önüne alınmıştır. Serbest molekül sınırı ile sürekli akış sınırı arasındaki geçiş rejiminin tamamına yakınını kapsayan, Mach sayısı 0.102 ile 0.4 arasında olan ve Reynolds sayısı 0.063 ile 246 arasında değişen akışlar dikkate alınmıştır. Benzetimde G. A. Bird'ün iki boyutlu bir DSMC kodu kullanılmıştır, ve bu kodda içeri ve dışarı akışlarda dışdeğerbiçim kullanan farklı sınır koşullarının etkilerini sınamak için değişiklikler yapılmıştır. Benzetimlerde, sesaltı tuzlardaki seyreltilmiş akışların, uygulanan sınır koşullarına duyarlı olduğu gözlemlenmiştir.. İçeri ve dışarı akış sınırlarındaki akış özelliklerinin değerlendirilmesi için çeşitli dışdeğerbiçim yöntemleri dikkate alınmıştır. Birçok farklı alternatif arasından, çözümlerin daha az hassasiyet gösterdiği dört yöntem göz önünde tutulmuştur. Akış özelliklerinin hesaplama alanındaki komşu sınır hücrelerinden alındığı sık kullanılan dışdeğerbiçim yöntemlerine ek olarak, akış çizgilerini izleyen, yeni geliştirilmiş bir dışdeğerbiçim yöntemi dışarıya akışlardauygulanmıştır, ve en iyi sonuçlar yeni dışdeğerbiçim yöntemiyle Neumann sınır koşullarının aynı anda kullanılmasıyla elde edilmiştir. Yeni yöntem ile, hesaplama alanı küçük olduğunda bile akış biçimi bozulmamaktadır. Benzetimler, birçok değişik serbest akış koşullan ile çeşitli hesaplama alanları için gerçekleştirilmiş ve ulaşılabilir deneysel verilerle kusursuz uyum elde edilmiştir.

Özet (Çeviri)

ABSTRACT EFFECTS OF EXTRAPOLATION BOUNDARY CONDITIONS ON SUBSONIC MEMS FLOWS OVER A FLAT PLATE Turgut, Ozhan Hulusi M.S., Department of Aerospace Engineering Supervisor: Prof. Dr. M. Cevdet Çelenligil January 2006, 104 pages In this research, subsonic rarefied flows over a flat-plate at constant pressure are investigated using the direct simulation Monte Carlo (DSMC) technique. An infinitely thin plate (either finite or semi-infinite) with zero angle of attack is considered. Flows with a Mach number of 0.102 and 0.4 and a Reynolds number varying between 0.063 and 246 are considered covering most of the transitional regime between the free-molecule and the continuum limits. A two- dimensional DSMC code of G.A. Bird is used to simulate these flows, and the code is modified to examine the effects of various inflow and outflow boundary conditions. It is observed that simulations of the subsonic rarefied flows are sensitive to the applied boundary conditions. Several extrapolation techniques are considered for the evaluation of the flow properties at the inflow and outflow boundaries. Among various alternatives, four techniques are considered in which the solutions are found to be relatively less sensitive. In addition to the commonly used extrapolation techniques, in which the flow properties are taken from the neighboring boundary cells of the domain, a newly developed extrapolation scheme, based on trackingstreamlines, is applied to the outflow boundaries, and the best results are obtained using the new extrapolation technique together with the Neumann boundary conditions. With the new technique, the flow is not distorted even when the computational domain is small. Simulations are performed for various freestream conditions and computational domain configurations, and excellent agreement is obtained with the available experimental data.

Benzer Tezler

  1. Rupture status investigation of patient specific cerebral aneurysms by analysing hemodynamic factors using computational fluid dynamics

    Hesaplamalı akışkanlar dinamiği kullanarak hemodinamik faktörlerin analizi ile hastaya özgü beyin anevrizmalarının yırtılma durumu incelemesi

    GÜLBAHAR MERVE NARİNSES

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik Üniversitesi

    Hesaplamalı Bilimler ve Mühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUSTAFA SERDAR ÇELEBİ

  2. Tabakalı zeminlerde yatay yüklü kazıklar

    Lateral loaded piles in layered soils

    DURMUŞ DELEN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1994

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    DOÇ.DR. OĞUZ TAN

  3. Düzgün olmayan yüzeylerde Kirchhoff yaklaşımı ile dalga alanı hesabı ve uzanımı

    Computation and extrapolation of the wave field by using the Kirchhoff approximation on the rough surfaces

    SELMA KADIOĞLU

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2000

    Jeofizik MühendisliğiAnkara Üniversitesi

    Jeofizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF.DR. TURAN KAYIRAN

  4. Eksenel kuvvete maruz hareketli bandların enine serbest titreşimleri

    The Free transverse vibrations of the moving bands subjected to axial force

    İSMAİL GERDEMELİ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    1990

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    PROF.DR. HAMİT ÖZTEPE

  5. Su yapılarında vibrasyon olayı ve Şanlıurfa tünelleri çıkış yapılarının laboratuvarda modellenmesi

    Vibrations of hydraulic structure and laboratory modelling of Şanlıurfa outlet structures

    ŞEVKET ÇOKGÖZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1991

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    PROF.DR. İLHAN AVCI