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: Belirtilmemiş.
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
- Gövde-boru tipi ısı değiştiricilerinde tek fazlı iç akıştaki ısı transferinin pasif yöntemler kullanılarak iyileştirilmesi ve hesaplamalı akışkanlar dinamiği ile analizi
Enhancement of heat transfer in single-phase internal flow of shell and tube type heat exchangers using passive methods and computational fluid dynamics analysis
ERDİNÇ DURAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Makine MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERMAN ASLAN
DOÇ. DR. İLYAS YILMAZ
- Analysis of single phase convective heat transfer in microchannels with variable thermal conductivity and variable viscosity
Tek fazlı mikrokanal akışında konveksiyonel ısı transferinin değişken ısıl iletkenlik katsayısı ve değişken vizkosite ile incelenmesi
ARİF CEM GÖZÜKARA
Yüksek Lisans
İngilizce
2010
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SADIK KAKAÇ
YRD. DOÇ. DR. ALMILA GÜVENÇ YAZICIOĞLU
- Computational analysis of heat transfer enhancement in tubes using capsule dimpled surfaces and AL2O3-water nanofluid
Boru yüzeyindeki kapsül tipi kabartmanın ve AL2O3-su nano akışkanın ısı transferine etkisinin sayısal analizi
MAHMOUD AWNI A. HAJ IBRAHIM
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Makine MühendisliğiÇankaya ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. EKİN ÖZGİRGİN YAPICI
PROF. HAŞMET TÜRKOĞLU
- Modeling and interpreting transient sandface temperatures in presence of momentum and skin effects under nonisothermal single-phase liquid flow conditions
Petrol rezervuarlarında tek-fazlı sıvı akışı koşullarında momentum ve zar etkileri altında kuyudibi sıcaklık davranışlarının modellenmesi ve yorumlanması
SERHAT KOÇAK
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPetrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA ONUR
- Hesaplamalı akışkanlar dinamiği yöntemi ile reküperatör tasarımı ve ısıl analizi
Designing recuperator and its thermal analysis with the method of computational fluid dynamics
ONUR ÖZCAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÜNER ÇOLAK