Numerical simulation of non-reacting turbulent flows over a constant temperature solid surface in regression
Sabit sıcaklıklı gerilemeli yüzeylerin üzerinden türbülanslı reaksiyonsuz akışların sayısal simülasyonu
- Tez No: 177554
- Danışmanlar: PROF. DR. KAHRAMAN ALBAYRAK, PROF. DR. KAZIM AKYÜZLÜ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2007
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 134
Özet
Bu çalışmada sabit sıcaklıktaki, gerilemeli düz bir plaka üzerindeki yanmasız, türbülanslı akışlarda K-E denklemleri için yakınsayan ve kararlı çözümle elde edilmesi amaçlanmıştır. Hareketli yüzey üzerindeki akış ve sıcaklık alanlarını tanımlamak için fizik tabanlı bir matematiksel model kullanılmıştır. Akış iki boyutlu, sıkıştırılamaz ve türbülanslı olarak kabul edilmiştir, sınır tabakası tahminleri geçerlidir. Türbülans modellemesi için standart K-E denklemlerinin parabolik formu kullanılmıştır.Katı yüzeyin gerilemesinden dolayı gaz tabakasının sınırları değişmektedir; bunun için dikey yönde bir koordinat dönüşümü gerçekleştirilmiştir. Sabit sınırları olan bu sayısal alan dikey yönde esnetilmiş, sınır tabakasına yakın bölgede daha ince bir ağ elde edilmiştir. Denklemler matematiksel olarak ikinci derecede kesin, açık bir yöntemle bilgisayar çözümü için cebirsel hale getirilmiştir. Bu denklemlerin çözümde özel olarak geliştirilmiş bir çözüm algoritması kullanılmıştır.Çözüm algoritmasının doğrulanması için ağ boyutundan bağımsızlık ve zaman ilerlemesinden bağımsızlık çalışmaları yapılmış, laminar ve türbülanslı durumlar için sürekli çözümler literatürdeki diğer çalışmalarla karşılaştırılmıştır. Son olarak parametrik bir çalışma yapılmış, çözüm algoritmasının kararlılığı farklı Reynolds sayıları, gerileme hızları ve yüzey sıcaklıklarında test edilmiştir. Sayısal çözüm algoritmasının türbülans modeli için kararlı ve yakınsayan sonuçlar verdiği sonucuna varılmıştır.
Özet (Çeviri)
In this study, an attempt is made to obtain convergent and stable solutions of the K-E turbulence model equations for non-reacting turbulent flows over an isothermal solid surface in regression. A physics based mathematical model is used to describe the flow and temperature field over the moving surface. The flow is assumed to be two-dimensional, unsteady, incompressible with boundary layer approximations. Parabolized form of the standard K-E equations is adopted to simulate turbulence in the flow. Regression of the solid surface causes the bounds of the solution domain to change with time, therefore a coordinate transformation is used in the vertical direction. The computational domain with fixed boundaries is discretized using an orthogonal grid system where a coordinate stretching is used in the vertical direction. A second order accurate, explicit finite difference technique is used for discretization of the governing equations. The final set of discretized equations is then solved using a solution algorithm specifically developed for this study. The verification of the solution algorithm includes a grid independence study, time increment study, and a comparison of the steady state results for the laminar and the turbulent flow cases. Finally, a parametric study is conducted using the proposed solution algorithm to test the stability of the numerical results for different Reynolds numbers, regression rates, and surface temperatures. It is concluded that the proposed numerical solution algorithm is capable of providing convergent and stable solutions of the two-equation turbulence model.
Benzer Tezler
- Kesit daralmasının soliter dalgalara olan etkisinin ve sınır tabakasının deneysel olarak incelenmesi
Experimental investigation of effects of section narrowing on solitary waves and boundary layer
TAYLAN BAĞCI
Doktora
Türkçe
2015
Deniz Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiKıyı Bilimleri ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET SEDAT KABDAŞLI
- Computational aerodynamic analysis of flow around Apollo reentry capsule with anisotropic mesh adaptation
Anisotropik mesh adaptasyonu ile Apollo yeniden giriş kapsül çevresindeki akışın hesaplamalı aerodinamik analizi
BADAMASI BABAJI
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ŞAHİN
- Benzin motorlarında indirgenmiş kinetik model uygulaması
Reduced chemical kinetic model application to spark ignition engines
CÜNEYT UYKUR
- Investigation of bluff-body stabilized premixed flame dynamics using an in-house flow solver lestr3d
Küt cisim ile stabiılize edilmiş ön karışımlı alev dinamiklerinin özgün akış çözücüsü lestr3d ile incelenmesi
BURAKHAN ŞÜKÜROĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYŞE GÜL GÜNGÖR