Development of a multigrid accelerated Euler solver on adaptively refined two- and three-dimensional cartesian grids
İki ve üç boyutlu uyarlamalı kartezyen hesaplama ağları için çoklu ağ yöntemi ile hızlandırılmış Euler çözücüsü geliştirilmesi
- Tez No: 255832
- Danışmanlar: PROF. DR. M. HALUK AKSEL, YRD. DOÇ. DR. CÜNEYT SERT
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2009
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 185
Özet
Kartezyen yöntemi, uçaklar, roketler ve helikopterler gibi karmaşık geometriler çevresindeki hava akışını modellemek için doğru yaklaşımı sundu. Bu doğru modellemeyi gerçekleştirebilmek için kartezyen ağ üreticisi ve üç boyutlu Euler çözücüsü geliştirildi. Çözücü kısmı için, zamana bağlı olmayan iki veya üç boyutlu Euler denklemleri kullanıldı, akı formülasyonları ise akı vektör ayrıştırması yöntemleri ve akı fark ayrıştırması yöntemi kullanılarak gerçekleştirildi. Hücre merkezli sonlu hacim yöntemi kullanıldı. Ağ üretme kısmında ise, hücreler arasındaki bağlantı bilgisini belirlemek için dinamik veri yapıları kullanıldı ve geometriye bağlı hücre adaptasyonu, ağ üretme işleminde uygulandı. Çözüm elde edildikten sonra da, çözüme bağlı gradyan bilgisi göz önüne alınarak çözüme bağlı adaptasyon güncel ağa uygulandı. Yakınsamanın hızlandırılabilmesi için yerel zaman adımlarıyla birlikte çok kademeli zaman uygulaması kullanıldı ve yine yakınsamanın hızlandırılması için çoklu ağ yöntemi de kullanıldı. Son olarak, bu çözücü kullanılarak elde edilen veriler literatürde mevcut deneysel sonuçlarla karşılaştırıldılar.
Özet (Çeviri)
Cartesian grids offer a valuable option to simulate aerodynamic flows around complex geometries such as multi-element airfoils, aircrafts, and rockets. Therefore, an adaptively-refined Cartesian grid generator and Euler solver are developed. For the mesh generation part of the algorithm, dynamic data structures are used to determine connectivity information between cells and uniform mesh is created in the domain. Marching squares and cubes algorithms are used to form interfaces of cut and split cells. Geometry-based cell adaptation is applied in the mesh generation. After obtaining appropriate mesh around input geometry, the solution is obtained using either flux vector splitting method or Roe?s approximate Riemann solver with cell-centered approach. Least squares reconstruction of flow variables within the cell is used to determine high gradient regions of flow. Solution based adaptation method is then applied to current mesh in order to refine these regions and also coarsened regions where unnecessary small cells exist. Multistage time stepping is used with local time steps to increase the convergence rate. Also FAS multigrid technique is used in order to increase the convergence rate. It is obvious that implementation of geometry and solution based adaptations are easier for Cartesian meshes than other types of meshes. Besides, presented numerical results show the accuracy and efficiency of the algorithm by especially using geometry and solution based adaptation. Finally, Euler solutions of Cartesian grids around airfoils, projectiles and wings are compared with the experimental and numerical data available in the literature and accuracy and efficiency of the solver are verified.
Benzer Tezler
- Kapalı otoparklarda taşıt yangınının sayısal benzetimine yönelik k-epsilon, LES ve DES çalkantı modellerinin karşılaştırılması
Comparison of k-epsilon, LES and DES turbulence models towards numerical simulation of automobile fires in enclosed car parks
BARIŞ ELBÜKEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Kazalarİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İLYAS BEDİİ ÖZDEMİR
- GPU accelerated high-order discontinuous galerkin level set methods for incompressible multiphase flows
Çok fazlı akışlar için yüksek başarımlı yüksek seviyeli süreksiz Galerkin metodları
ALİ KARAKUŞ
Doktora
İngilizce
2015
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET HALUK AKSEL
YRD. DOÇ. DR. CÜNEYT SERT
- Development of a three dimensional object-oriented Navier-Stokes solver using two-equation turbulence models
İki denklemli tedirginlik modelleri kullanılarak üç boyutlu nesneye yönelik Navier-Stokes çözücüsü geliştirilmesi
MİCHEL EL KHOURY
Yüksek Lisans
İngilizce
2001
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. M. HALUK AKSEL
- Development of a two-dimensional navier-stokes solver for laminar flows using cartesian grids
Kartezyen hesaplama ağları kullanılarak laminer akışlar için iki boyutlu bir navıer-stokes çözücüsü geliştirilmesi
MEHMET SERKAN ŞAHİN
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. M. HALUK AKSEL
- Development of an octree based grid coarsening and multigrid flow solution
Sekizdal veri yapısı ile çözüm ağı seyrekleştirme yöntemi ve çok katmanlı akış çözümlemelerinin geliştirilmesi
EMEL MAHMUTYAZICIOĞLU
Doktora
İngilizce
2010
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Bölümü
PROF. DR. M. HALUK AKSEL
PROF. DR. İSMAİL H. TUNCER