Akışkanlar mekaniğinde kontrol teorisi uygulamaları
Applications of control theory in fluid mechanics
- Tez No: 178148
- Danışmanlar: PROF.DR. NURKAN YAĞIZ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2007
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 72
Özet
Bu çalısmada akıskanlar mekaniginin önemli konularından akıs alanı kontrolü ve lineer kararlılık teorisi incelenmistir. Akıs alanı kontrol edilerek laminer rejimden türbülanslı rejime geçisin geciktirilmesi, kritik Reynolds sayısının ileri atılması amaçlanmıstır. Çalısmanın birinci bölümünde konunun genel nitelikleri anlatılmıs, ikinci bölümde ise akıskan kontrolü ile ilgili literatürde yapılmıs deneysel ve teorik çalısmalardan bahsedilmistir. Üçüncü bölümde lineer kararlılık teorisi anlatılmıs, iki model problem üzerinde kontrol teorisi uygulanmıstır. lk olarak paralel plakalar arası akıs için kararlılık analizi yapılmıs; problem Chebyshev serisi yöntemi kullanılarak çözülmüs, kritik Reynolds sayısı bulunmustur. Daha sonra bu kritik degerin ileri atılması için geri beslemeli kontrol yöntemi (aktif) uygulanmıstır. Burada kontrol yöntemi, üst plakada ölçülen kayma gerilmesine baglı olarak alt plakaya küçük bir harmonik hareket verilmesidir. Bu problem analitik olarak çözülmüstür. Çalısmada incelenen ikinci model problem olan üst plakası çekilen kare kesitli oyuk içerisindeki akıs problemi sonlu farklar yöntemi kullanılarak çözülmüstür. Probleme lineer kararlılık teorisi uygulanarak kritik Reynolds sayısı elde edilmistir. Elde edilen çözümler ve kritik Reynolds sayısı literatür ile karsılastırılmıstır. Burada alt plaka titrestirilerek, açık çevrim kontrol yöntemi (pasif) uygulanmıs, kritik Reynolds sayısı yükseltilmek istenmistir. Çalısmanın bulgular kısmında lineer kararlılık analizi yapılan iki model problem için elde edilen sonuçlar grafiklerle verilmistir. Öncelikle problemlerin kontrol uygulanmamıs durumları, yani akıs alanları ve lineer kararlılık analizleri incelenmistir. Daha sonra gelistirilen kontrol yöntemleri problemlere uygulanarak elde edilen sonuçlar her iki durum için ayrıntılı olarak sunulmustur. Son kısımda ise uygulanan kontrol yöntemlerinin basarısı degerlendirilmis, farklı akıs alanları için benzer kontrol yöntemlerinin uygulanabilirligi ile ilgili degerlendirme yapılmıs ve gelecekte yapılması planlanan çalısmalar hakkında bilgi verilmistir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, linear stability analysis and flow field control, important subjects in fluid mechanics, are investigated. The aim is to delay the transition from laminar to turbulent regime by increasing the critical Reynolds number. In the first chapter, the general setting of the problem is described, and in the second, some theoretical and experimental studies about flow control published in the literature are summarized. In the third chapter, the linear stability theory is briefly summarized and control theory is applied to two model problems. The first problem is between parallel plates flow: stability analysis is made by applying the Chebyshev series method and the critical Reynolds number was found. Following this, feedback (active) control is applied to increase the critical Reynolds number. Here, the control method consists of slightly moving the bottom plate in proportion to the shear stress value measured at the top plate. This problem was solved analytically. The driven square-section cavity, the second model problem investigated in the thesis, was solved using the finite difference method. The critical Reynolds number was found by applying the linear stability analysis. The obtained solutions and the critical Reynolds number were compared with published studies. Here, the critical Reynolds number was increased by applying vibrations to the bottom plate; thus the method is open loop (passive) control. In the next chapter, graphical results were presented for both problems for which linear stability analysis was made. First, the uncontrolled problems, i.e., flow fields and linear stability analysis were dealt with. Later, results obtained by applying the proposed control methods to both problems were given in some detail. In the last chapter, the success of the proposed control methods and the applicability of these methods to different flow fields were discussed, and some thoughts on planned future work were presented.
Benzer Tezler
- Transiet contact analysis of a hermetic reciprocating compressor valve
Başlık çevirisi yok
İBRAHİM YILDIRIM
- Genetik programlama ile akışkan kontrolü tahmini
Estimating flow control with genetic programming
ZEYNEP AYDINER
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolTOBB Ekonomi ve Teknoloji ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Bölümü
YRD. DOÇ. DR. A. MURAT ÖZBAYOĞLU
- Singüler tedirgemeli iki-nokta sınır değer problemlerinin başlangıç değer yaklaşımı tabanlı çok nokta sınır değer çözümünün bilgisayarda yaptırılması
Multipoint boundary value solution of singularly perturbed two-point boundary value problems based on initial-value approach
ÇELEBİ ULUYOL
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolGazi ÜniversitesiElektrik ve Bilgisayar Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. NURETTİN DOĞAN
- Ters basınç gradyanı altındaki türbülanslı sınır tabakanın aktif kontrolün deneysel ve sayısal incelenmesi
An experimental and numerical investigation of active control of an adverse pressure gradient turbulent boundary layer
ALTAN YÜCEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. DUYGU ERDEM
- Uçak kanadı üzerindeki akışın aerodinamik performans analizi ve kontrolü
Performance analysis and control of the flow over aircraft wing
MUSTAFA CAN GÜÇLÜ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Havacılık MühendisliğiTOBB Ekonomi ve Teknoloji ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SELİN ARADAĞ ÇELEBİOĞLU
