Experimental and numerical investigation of the flow structures behind a car
Bir otomobil arkasındaki akış yapılarının sayısal ve deneysel araştırılması
- Tez No: 222288
- Danışmanlar: PROF.DR. M. FEVZİ ÜNAL, PROF.DR. İ. BEDİİ ÖZDEMİR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Uçak Mühendisliği, Aircraft Engineering
- Anahtar Kelimeler: Ardiz yapısı, Çalkantı yapıları, Wake structure, counter-rotating vortices
- Yıl: 2007
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 51
Özet
Bir otomobil modeli arkasındaki türbülanslı ardiz yapısı sayısal olarak araştırılmış ve deney verileri ile karşılaştırılmıştır. Bu nedenle, otomobilin geometrisi bilgisayar ortamında oluşturulmuş ve gövde etrafına hesaplama alanı örülmüştür. Akış alanı, sabit ve hareketli yer olmak üzere, iki farklı sınır şartı için incelenmiştir. Serbest akım hızı deneydeki gibi 38 m/s olarak alınmıştır. Sayısal benzetim birbirilerine ters yönde dönen ardiz bölgesindeki iki vortisi yeterli ölçüde göstermiştir ve bu yapıların akış alanındaki dağılım haritası çıkarılmıştır. Deneysel veriler araç arkasındaki tek bir düzlemde zaman-ortalaması alınmış değerler içerdiğinden sayısal verilerde aynı koşullarda karşılaştırılmıştır. Yanısıra deneylerde saptanan akış yapılarının zamana bağlı değişimlerini gözlemlemek olanaklı olmuştur. Buna gore çalkantı yapılarının ortalama akıştan aldıkları kinetik enerjiyi tekrar ortalama akışa kazandırdıkları, yani enerji taşıyıcı görev gördükleri söylenebilir. İki farklı sınır şartının akış üzerine çok büyük etkisinin olmadığı gözlenmiştir. Ancak, sabit yer düzlemi sınır şartı araçın önü ile tünel girişi arasında doğal bir türbülans oluşturduğu için daha fazla modu tetiklemektedir ve kararlı bir sonuca yakınsaması için daha uzun zamana ihtiyac duymaktadır. Yapılan spektral analiz sonucunda çalkantı yapılarının merkezlerinde enerjinin yüksek modlara doğru kaydığı ve sabit yer sınır şartı için daha fazla modun uyarıldığı görülmüştür. Ancak en yüksek frekanslar beklenildiği gibi dikiz aynalarının olduğu bölgelerde gözlemlenmiştir.
Özet (Çeviri)
The turbulent wake structure behind a car body has been investigated numerically and compared to the experimental data. The virtual model of the car is constructed and computational mesh around the body has been generated. Two different configurations including the stationary and moving ground boundary conditions have been imposed on the flow field. The freestream velocity was taken to be 38 m/s as in the experiment. Numerical simulation has shown two counter-rotating vortices inside the wake region. Since experimental data does not provide enough information about the unsteady flow field (as it has been performed on single plane and the data are time averaged), numerical analysis presents more insight. The counter vortices are regarded as a manifold draining the energy in streamwise direction. They transfer the energy that they receive from the mean flow back to the mean flow through the shear layers formed by separation. It is very important that the boundary conditions on the ground have not large effect on the wake structure. However, stationary ground produces natural turbulent between the inlet and in front panel of the car. This in turn triggers more modes of the flow and the no-slip wall case needs more time to approach to a steady solution. Spectral analysis has shown that at the vortex cores the energy is shifting to the high frequency modes. Highest modes are obtained around sidemirrors, as expected.
Benzer Tezler
- Farklı açıklık oranlarına sahip Naca4412 kanat profili etrafındaki akışın deneysel ve sayısal incelenmesi
Experimental and numerical investigation of flow in NaCa4412 wing profile with different aspect ratio
MUSTAFA ÖZDEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
EnerjiErciyes ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA SERDAR GENÇ
YRD. DOÇ. DR. İLYAS KARASU
- Batık kanat uygulamalarının deneysel ve sayısal yöntemlerle incelenmesi
Investigation of submerged vane applications by experimental and numerical methods
BESTAMİ TAŞAR
Doktora
Türkçe
2023
İnşaat Mühendisliğiİskenderun Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATİH ÜNEŞ
DR. ÖĞR. ÜYESİ ERCAN GEMİCİ
- Yoğun su deniz deşarjlarının yanal akıntılarla etkileşimlerinin sayısal modelleme ile incelenmesi
Investigation of heavy water discharges via numerical modeling
ECE ÜNSAL KARAKUŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. VEYSEL ŞADAN ÖZGÜR KIRCA
- Dizel motorlarda yanma gürültüsünün transfer fonksiyonunun incelenmesi
Investigation of combustion transfer function on diesel engines
İBRAHİM ÇİYLEZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALUK EROL
- A high-order finite-volume solver for supersonic flows
Ses üstü akışlar için yüksek mertebe bir sonlu hacim çözücüsü
GREGORIO GERARDO SPINELLI
Doktora
İngilizce
2022
Astronomi ve Uzay Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BAYRAM ÇELİK