The method of lines solution of discrete ordinates method for nongray media
Gri olmayan ortamlar için belirli yönler yönteminin çizgiler metoduyla çözümü
- Tez No: 180998
- Danışmanlar: PROF. DR. NEVİN SELÇUK, PROF. DR. FARUK ARINÇ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Çizgiler Metodu, Belirli Yönler Yöntemi, Gri olmayan ortam, GenişBantlı Bağdaşık-k modeli, Spectral Çizgilere Dayalı Gri Gazların Ağırlıklı Toplamımodeli, Method of Lines, Discrete Ordinates Method, Nongray media, Wide BandCorrelated-k (WBCK) model, Spectral Line-Based Weighted Sum of Gray Gases (SLW)model
- Yıl: 2006
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 129
Özet
Gri olmayan yutan-yayan ortamlardaki ışınım ısı transferinin öngörülmesi için ikifarklı gaz spektral ışınım özellik modeli; geniş bantlı bağdaşık-k modeli ve spektralçizgilere dayalı gri gazların ağırlıklı toplamı modeli, belirli yönler yönteminin çizgilermetoduyla çözümü ile birleştirilerek yeni bir ışınım kodu geliştirilmiştir.Geliştirilen kodun öngörme doğruluğunun ve bilgisayar zamanı açısındanveriminin değerlendirilmesi için, kod eş-sıcaklıklı/farklı-sıcaklıklı, homo-jen/homojen-olmayan, karbondioksit, su buharı veya ikisinin karışımını içeren çeşitli bir- ve iki-boyutlu test problemlerine uygulanmış ve kodun yatışkın durum için ürettiği öngörülerliteratürdeki çizgi-çizgi çözümleriyle ve ölçümlerle karşılaştırılmıştır. Kullanılan spektralmodellerin gri gaz yaklaşımının üzerine getirdikleri iyileşmeyi görmek için, bumodellerle elde edilen öngörüler gri gaz modeliyle elde edilen öngörülerlekarşılaştırılmıştır. Karşılaştırmalar, geniş bantlı bağdaşık-k ve gri gaz modelli çözümlerekıyasla spektral çizgilere dayalı gri gazların ağırlıklı toplamı modelli çözümün fazlahesaplama zamanı pahasına en doğru ışınım ısı akısı ve kaynak terimi ürettiğinigöstermiştir.Gri gaz modeliyle elde edilen kaynak terimi öngörülerinin, spektral modelkullanılarak elde edilen öngörülerle karşılaştırıldığında, mühendislik uygulamaları içinhangi şartlarda kabul edilebilir doğrulukta olduğunu görebilmek için ayrıca parametrikbir çalışma yapılmış ve sadece düşük sıcaklık ve konsantrasyonlardaki yutan-yayanortamlarda bu uyumun ortaya çıktığı görülmüştür.Bu çalışmada geliştirilen ışınım kodunun değerlendirmesi sonucu bu kodunspektral çizgilere dayalı gri gazların ağırlıklı toplamı modeli kullanıldığında doğruçözümler sağladığı ve bu nedenle aynı yönteme dayalı hesaplamalı akışkanlar dinamiğikodları ile birlikte güvenle kullanılabileceği görülmüştür.
Özet (Çeviri)
A radiation code based on method of lines (MOL) solution of discrete ordinatesmethod (DOM) for the prediction of radiative heat transfer in nongray absorbing-emittingmedia was developed by incorporation of two different gas spectral radiative propertymodels, namely wide band correlated-k (WBCK) and spectral line-based weighted sum ofgray gases (SLW) models.Predictive accuracy and computational efficiency of the developed code wereassessed by applying it to the predictions of source term distributions and net wallradiative heat fluxes in several one- and two-dimensional test problems includingisothermal/non-isothermal and homogeneous/non-homogeneous media of water vapor,carbon dioxide or mixture of both, and benchmarking its steady-state predictions againstline-by-line (LBL) solutions and measurements available in the literature. In order todemonstrate the improvements brought about by these two spectral models over andabove the ones obtained by gray gas approximation, predictions obtained by thesespectral models were also compared with those of gray gas model. Comparisons revealthat MOL solution of DOM with SLW model produces the most accurate results forradiative heat fluxes and source terms at the expense of computation time whencompared with MOL solution of DOM with WBCK and gray gas models.In an attempt to gain an insight into the conditions under which the source termpredictions obtained with gray gas model produce acceptable accuracy for engineeringapplications when compared with those of gas spectral radiative property models, aparametric study was also performed. Comparisons reveal reasonable agreement forproblems containing low concentration of absorbing-emitting media at low temperatures.Overall evaluation of the performance of the radiation code developed in thisstudy points out that it provides accurate solutions with SLW model and can be used withconfidence in conjunction with computational fluid dynamics (CFD) codes based on thesame approach.
Benzer Tezler
- The Method of lines solution of discrete ordinates method for radiative heat transfer in enclosures
Kapalı hacimlerde ışınım ısı transferi için belirli yönler yönteminin çizgiler metoduyla çözümü
GÖRKEM KIRBAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
1999
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NEVİN SELÇUK
- The Method of lines solution of discrete ordinates method for radiative heat transfer in 3-D rectangular enclosures containing scattering media
Üç boyutlu dikdörtgenler prizması biçimindeki saçınımlı ortam içeren kapalı hacimlerde ışınım ısı transferi için belirli yönler yönteminin çizgiler metoduyla çözümü
IŞIL AYRANCI
Yüksek Lisans
İngilizce
2001
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NEVİN SELÇUK
- The Method of lines solution of discrete ordinates method for radiative heat transfer in cylindrical enclosures
Silindir biçimindeki kapalı hacimlerde ışınım ısı transferi için belirli yönler yönteminin çizgiler metoduyla çözümü
SEMRA KARAMEHMETOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2002
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NEVİN SELÇUK
PROF. DR. FARUK ARINÇ
- Monte Carlo solution of a radiative heat transfer problem in a 3-D rectangular enclosure containing absorbing, emitting and anisotropically scattering medium
Emen, ışıyan ve izotropik-olmayan saçınım yapan ortam içeren üç boyutlu dikdörtgen hacimlerde ışınım ısı transfer probleminin Monte Carlo çözümü
GÖKMEN DEMİRKAYA
Yüksek Lisans
İngilizce
2003
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FARUK ARINÇ
- Modeling of radiative heat transfer in strongly forward scattering media of bubbling fluidized bed combustor with and without recycle
Kuvvetli ileri saçınımlı ortam içeren geri çevrimli ve çevrimsiz kabarcıklı akışkan yataklı yakıcıda ışınım ısı aktarımının modellenmesi
ÖZGE ŞEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÖRKEM KÜLAH
PROF. DR. NEVİN SELÇUK