Sonlu-silindir üzerindeki akış yapısının deneysel olarak incelenmesi
Experimental investigation oo flow structure on the finite cylinder
- Tez No: 329552
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. CUMA KARAKUŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2012
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Mustafa Kemal Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Enerji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 65
Özet
Bu tez çalışmasında, serbest yüzeyli dairesel sonlu-silindir üzerindeki akış yapısı, kapalı devre açık yüzeyli su kanalında Parçacık Görüntülemeli Hız Ölçüm Tekniği (PIV) kullanılarak deneysel olarak incelenmiştir. Sonlu-silindir, D=40mm çap, h=40mm yükseklik (yükseklik çap oranı, h/D =1 ve h/D=3) değerlerine sahiptir. Deneyler, serbest akış hızı ve sonlu-silindir çapına bağlı Reynolds sayısının Red=1000 ile Red=7000 aralığında, sonlu-silindir önü, sonlu-silindir serbest ucu üzerinde ve sonlu-silindir arkası yönünde gerçekleştirilmiştir. Deney esnasında, iki boyutlu anlık hız alanları PIV yöntemiyle ölçülmüş ve bu hız profilleri kullanılarak zaman-ortalama hız alanları , akım çizgileri ve girdap eş düzey eğrileri elde edilmiştir. Deneysel çalışma sonucunda, sonsuz silindir üzerindeki iki boyutlu akış yapısından farklı olarak sonlu-silindir serbest yüzeyi üzerindeki akışın birçok girdap sistemlerinin birleşmesinden oluştuğu ve daimi olmayan üç boyutlu (3-D) karmaşık bir yapıya sahip olduğu görülmüştür. Sonlu-silindir önünde saat yönünde dönen girdapların oluştuğu, Reynolds sayısı arttıkça oluşan girdapların boyutlarının küçüldüğü ve girdaplılık değerlerinin arttığı görülmüştür. Sonlu-silindir serbest yüzeyinde ise akış ayrılma ve yeniden birleşme noktaları ile birlikte ayrılma baloncuğunun meydana geldiği, Reynolds sayısı arttıkça oluşan ayrılma baloncuğu boyutlarının küçüldüğü ve girdaplılık değerlerinin arttığı görülmüştür. Sonlu-silindir arka bölgesinde negatif yönde dönen ters akışların meydana geldiği gözlemlenmiştir. Sonlu-silindir arka köşesi ile düzlem yüzey birleşme bölgesinde ise pozitif yönde dönen spiral girdaplar oluşmaktadır. Sonlu-silindir firar kenarından ayrılan akışın düzlem yüzeyinde yeniden birleşme noktası meydana getirdiği; Reynolds sayısının artması ile birlikte yeniden birleşme noktasının silindir arka yüzeyine doğru yaklaştığı, bunun yanı sıra oluşan ters akış bölgelerinin boyutunun küçüldüğü belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, the flow structure over a free-surface finite-circular cylinder was investigated experimentally with the open-faced, closed-loop water channel via using Particle Image Velocimetry (PIV) technique. Finite-cylinder has D = 40 mm diameter and h = 40 mm height (diameter ratio of the height, h/D= 1 and h/D=3) values. The experiments were carried, due to the free stream and the finite-cylinder diameter in the range of Red = 7000 and Red = 1000 with the Red, in finite-cylinder front, on the free end of finite-cylinder and the back of the cylinder out towards. During the experiment, two-dimensional PIV instantaneous velocity fields and velocity profiles were measured using the method of time-average velocity fields , streamlines and vorticity is obtained. As a result of this experimental study, a two-dimensional flow over the infinite cylinder, unlike the structure of the flow on the free surface of finite-cylinder systems, combination of several vortex formed and a non-permanent three-dimensional (3-D) was found to have a complex structure. In front of the finite- cylinder, clockwise rotating vortices formed and whit the Reynolds number increases, this vorticity values increased with the decrease of enlargement of the vortices. On the finite-cylinder free surface, flow separation and re-attachment points occur and cause of this situation separation bubble consist, and with the increasing Reynolds number values, the separation bubbles size decreases and vorticity values increased. And it can be seen that; in the back of finite-cylinder the flow structure occur reserve flows with rotating in the negative direction. On the other hand, in the back corner of the finite-cylinder and the junction of plane surface, rotating spiral eddies composed with the positive direction. Finite-cylinder flow is separated from the trailing edge plane formed by the junction point on the surface again, with the increase of Reynolds again approached the junction point of the rear surface of the cylinder, as well as shrinking the size of the reverse flow regions were determined.
Benzer Tezler
- TLM16V185 tipi ağır iş dizel motoru için silindir içi akış yapısının sayısal incelenmesi
Numerical investigation of in cylinder flow structure for TLM16V185 heavy duty diesel
EMRAH AYAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SERTAÇ ÇADIRCI
YRD. DOÇ. DR. HASAN KÖTEN
- Sayısal yöntemler kullanarak sualtı araçlarının hidro ve vibroakustiğinin çözümü ve dijital sonar tasarımı
Hydro and vibroacoustical solution of underwater vehicles using numerical methods and digital sonar design
EMRE GÜNGÖR
Doktora
Türkçe
2018
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İLYAS BEDİİ ÖZDEMİR
- İz akışları ve izin kontrolü
Simulation of separated flow around cylinders
ALİ RUHŞEN ÇETE
Yüksek Lisans
İngilizce
1995
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET FEVZİ ÜNAL
- Vibro-acoustic analysis of underwater structures under harmonic excitation
Harmonik zorlama altındaki su altı yapılarının vibro-akustik analizi
RAMAZAN TUFAN AZRAK
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BAHADIR UĞURLU