Lazer enerjisinin sesüstü kavite akışına etkilerinin düşük dereceli modelleme yardımı ile sayısal analizi
Numerical analysis of effects of laser energy on supersonic cavity flow with help of reduced order modelling
- Tez No: 350351
- Danışmanlar: DOÇ. DR. SELİN ARADAĞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2013
- Dil: Türkçe
- Üniversite: TOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 93
Özet
Kaviteler üzerindeki yüksek hızlı akışlar, karmaşık, zamana bağlı değişen, anlaşılması zor bir akış alanı oluşturup, havacılık uygulamalarında pratik olarak önemli bir sorun teşkil eder. Bu karmaşık akışın içinde türbülanslı akış için tipik bir durum olan küçük ölçekli basınç dalgalanmaları ile frekans ve büyüklüğü kavite geometrisi ve dış akış özelliklerine göre değişen önemli miktarda rezonans da vardır. Bu tez kapsamında, kavite akış alanı içerisinde oluşan basınç değişimlerini azaltmak amacı ile aktif bir kontrol yöntemi olan lazer enerjisi bırakım yöntemi akışa sayısal olarak uygulanmıştır. Lazerin, enerji miktarı, yeri ve frekansı gibi önemli parametreler değiştirilerek akış üzerindeki etkileri incelenmiştir. Lazer enerjisinin etkilerini anlayabilmek amacı ile kavite alanından elde edilen ses basınç seviyeleri dağılımları karşılaştırılmıştır. Lazer enerjisi bırakımı ile kavite alanı içerisinde oluşan basınç dalgalanmalarında ciddi değişimler elde edilmiştir. Kontrollü ve kontrolsüz akışların hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD) analizleri sonucunda elde edilen çıktılarına Uygun Dikgen Ayrıştırma Yöntemi (DAY) uygulanmıştır. Akış içerisindeki baskın ve büyük yapıların mekansal bilgilerini içeren kipler ile zamana bağlı bilgilerini içeren kip genlikleri belirlenmiştir. Bu bilgiler kullanılarak sistemler için düşük dereceli modeller oluşturulmuştur. Kavite akışı ile ilgili verimli bir şekilde veri toplamak ve akışı kontrol etmek amacıyla sensörler ancak kavite yüzeylerine yerleştirilebilir. Bu amaç ile DAY, kavite yüzeylerinden elde edilmiş basınç verilerine uygulanarak, kontrol uygulamalarında veri alınmak üzere sensör yerleştirilmesi gereken noktalar belirlenmiştir. Çalışma içerisinde ayrıca, kavite L/D (uzunluk/derinlik) oranları: 1, 3, 5.07, 7.6 ve 10 olan farklı sesüstü kavite akışı mekanizmaları DAY kullanılarak yorumlanmış ve karşılaştırılmıştır. Bu sayede L/D oranının kavite akış mekanizmasına olan etkileri ortaya koyulmuştur.
Özet (Çeviri)
High speed flows over open cavities can produce complex unsteady flow fields that are important practical concern in aerospace applications. These complex unsteady flow fields include both the small-scale pressure fluctuations typical of turbulent shear flows and a significant resonance, the frequency and amplitude of which depend on the cavity geometry and external properties. In this study, to decrease these pressure oscillations in the flow region, laser energy deposition method, which is an active flow control method, is applied numerically. The impacts of parameters as amount, frequency and location of laser energy are also examined. To understand the effects of laser energy, the sound pressure levels (SPL) observed in cavity region are compared to each other. As a result of laser energy deposition, several changes are observed in the pressure values and the oscillation mechanism in the flow. Proper Orthogonal Decompositon (POD) method is applied to the results of computational fluid dynamics (CFD) simulations of the cases with controlled and uncontrolled cavity flow. The POD modes which include the spatial information and the modes amplitudes that include the temporal information of the large and dominant structures in the flow are specified. By using these parameters, reduced order models for the systems are obtained. To obtain correct and efficient cavity flow measurement for control purposes is an important process. Sensors can only be placed on the cavity surfaces for real time flow control. Optimum sensor locations are determined by application of POD to pressure values which are obtained from cavity surfaces. The Proper Orthogonal Decomposition method is applied to the supersonic cavities with different length to depth (L/D) ratios of 1, 3, 5.07, 7.6, and 10. The results are explicated and compared with each other. The effects of L/D ratio on cavity flow mechanism are also presented.
Benzer Tezler
- Safen ven yetmezliği tedavisinde endovenöz lazer ile ablasyon: 980 nm ile 1470 nm dalga boyundaki lazer enerjisinin tedavideki etkinliğinin karşılaştırılması
Safen ven yetmezli̇ği̇ tedavi̇si̇nde endovenöz lazer i̇le ablasyon: 980 nm ile 1470 nm dalga boyundaki lazer enerjisinin tedavideki etkinliğinin karşilaştirilmasi
ENES DUMAN
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2011
Radyoloji ve Nükleer TıpBaşkent ÜniversitesiRadyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERKAN YILDIRIM
- Alt ekstremite kronik venöz yetmezlik tedavisinde endovenöz lazer uygulamasının etkinliği
Efficiency of endovenous laser ablation method in the treatment of lower extremity superficial venous insufficiency
MEHMET BEYAZAL
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2012
Radyoloji ve Nükleer TıpYüzüncü Yıl ÜniversitesiRadyodiagnostik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. SERHAT AVCU
- Investigation of the effects of laser irradiation at 660nm wavelength on cell viability in the presence of gold nanoparticles in A549 lung cancer and hct116 colon cancer cell lines
A549 akciğer kanseri ve hct116 kolon kanseri hücre hatlarında altın nanoparçacıkların varlığında 660 nm dalga uzunluğunda lazer ışınlamanın hücre canlılığı üzerindeki etkilerinin incelenmesi
SEDEF ÖZÜNLÜ
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
BiyoteknolojiBahçeşehir ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HAKAN SOLMAZ
- Thermoelectric properties of laser-induced graphene based nanocomposites
Lazer indüklenmiş grafen tabanlı nanokompozitlerin termoelektrik özellikleri
CEM KINCAL
Doktora
İngilizce
2024
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ NURİ SOLAK
- Synthesization of noble metal nanoparticles by pulsed laser ablation method in liquids and thin film applications
Soy metal nanooparçacıkların darbeli lazer ablasyon yöntemiyle sıvılarda üretimi ve ince film uygulamaları
HÜSEYİN AVNİ VURAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. BÜLEND ORTAÇ