Analysis of single phase fluid flow and heat transfer in slip flow regime by parallel implementation of Lattice Boltzmann method on gpus
Kaygan akış rejimindeki tek fazlı akış ve ısı transferinin Lattice Boltzmann metodu ile grafik kartları üzerinde paralel çalışacak şekilde analizi
- Tez No: 313804
- Danışmanlar: DOÇ. DR. CÜNEYT SERT, DOÇ. DR. BARBAROS ÇETİN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2012
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 109
Özet
Bu projede iki boyutlu mikrokanallarda, kaygan akış rejiminde tek fazlı akış ve ısı transferiproblemi sayısal olarak çalışılmıştır. Bu amaçla Lattice Boltzmann Metodu (LBM) kullanılarakbir kod geliştirilmiştir. MATLAB ve Jacket yazılımları kullanılarak geliştirilen kodunönemli bir özelliği grafik kartları (GPU) üzerinde paralel çalışabilmesidir. Geliştirilenkod ile mikro ve makro kanallarda benzetimler yapılmış, elde edilen hız profilleri ve Nusseltsayıları literatürdeki Navier-Stokes tabanlı analitik ve sayısal sonuçlarla karşılaştırılmış veuyumlu sonuçlar alınabildiği gösterilmiştir. Kaygan akış rejimini kapsayan Knudsen sayısıaralığı için yapılan mikrokanal benzetimlerinde hız kayması ve sıcaklık atlaması sınır şartlarıkullanılmıştır. Gelis¸tirilen kodun grafik kartı üzerindeki paralel performansı ana işlemciüzerinde çalıçan hali ile kıyaslanmış ve belli bir büyüklükten sonraki ağlarda 14 kattan dahabüyük hızlanmalar elde etmenin mümkün olabildiği gösterilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this thesis work fluid flow and heat transfer in two-dimensional microchannels are studiednumerically. A computer code based on Lattice Boltzmann Method (LBM) is developed forthis purpose. The code is written using MATLAB and Jacket software and has the importantfeature of being able to run parallel on Graphics Processing Units (GPUs). The code is used tosimulate flow and heat transfer inside micro and macro channels. Obtained velocity profilesand Nusselt numbers are compared with the Navier-Stokes based analytical and numerical resultsavailable in the literature and good matches are observed. Slip velocity and temperaturejump boundary conditions are used for the micro channel simulations with Knudsen numbervalues covering the slip flow regime. Speed of the parallel version of the developed code runningon GPUs is compared with that of the serial one running on CPU and for large enough meshes morethan 14 times speedup is observed.
Benzer Tezler
- Basınçlı su reaktörleri U borulu buhar üreteçlerinin termo-hidrolik modellenmesi
Thermal-hydraulic analysis of U-tube steam generators for gressurized water reactors
SÜLEYMAN ÖZKAYNAK
- Mikrokanallarda akış ve ısı geçişinin deneysel ve teorik incelenmesi
Experimental and theorical analysis of flow and heat transfer at microchannels
NEZAKET PARLAK
Doktora
Türkçe
2010
Makine MühendisliğiSakarya ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MESUT GÜR
- Mini kanallar içerisinde tek fazlı akış ve ısı taşınımının sayısal ve deneysel olarak incelenmesi
Numerical and experimental analysis of fluid flow and convective heat transfer in mini-channels
NİHAL UĞURLUBİLEK
Doktora
Türkçe
2007
EnerjiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. İSMAİL YALÇIN URALCAN
- Zorlanmış salınımlı dikey akışta gözenekli ortamın ısı geçişine etkisinin deneysel incelenmesi
Experimental investigations on the effect of porous media on heat transfer from vertical forced oscillated fluid flow
ESRA KEŞAF
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
ÖĞR. GÖR. ERSİN SAYAR
- Mikro kanallarda ısı transferi
Heat transfer in microchannels
AYLİN CANAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2007
EnerjiSakarya ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. FETHİ HALICI