Geri Dön

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

  1. Tez No: 313804
  2. Yazar: SITKI BERAT ÇELİK
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. CÜNEYT SERT, DOÇ. DR. BARBAROS ÇETİN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2012
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. 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

  1. Basınçlı su reaktörleri U borulu buhar üreteçlerinin termo-hidrolik modellenmesi

    Thermal-hydraulic analysis of U-tube steam generators for gressurized water reactors

    SÜLEYMAN ÖZKAYNAK

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    1991

    Nükleer Mühendislikİstanbul Teknik Üniversitesi

    PROF.DR. HASBİ YAVUZ

  2. Mikrokanallarda akış ve ısı geçişinin deneysel ve teorik incelenmesi

    Experimental and theorical analysis of flow and heat transfer at microchannels

    NEZAKET PARLAK

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2010

    Makine MühendisliğiSakarya Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MESUT GÜR

  3. 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

    Türkçe

    2007

    EnerjiEskişehir Osmangazi Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. İSMAİL YALÇIN URALCAN

  4. 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

    Türkçe

    2015

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    ÖĞR. GÖR. ERSİN SAYAR

  5. Mikro kanallarda ısı transferi

    Heat transfer in microchannels

    AYLİN CANAY

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2007

    EnerjiSakarya Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF.DR. FETHİ HALICI