Direct numerical simulation of a separated boundary layer
Ayrılmış sınır tabaka akışının doğrudan sayısal benzetimi
- Tez No: 363857
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. AYŞE GÜL GÜNGÖR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Havacılık Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Uçak Mühendisliği, Aeronautical Engineering, Engineering Sciences, Aircraft Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2014
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Uçak ve Uzay Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 95
Özet
Düşük basınçlı türbinlerin verimliliğini etkileyen en önemli faktör türbin palasının emme bölgesinde oluşan laminar ayrılma baloncuğunun boyutudur. Laminar ayrılma baloncuğu, ters basınç gradyanı sebebiyle laminar sınır tabakada akışın duvardan ayrılmasıyla, akışla birlikte gelen bozuntuların büyüklüğünün artması ile akışın laminarden türbülansa geçmesi ve duvar doğrultusunda türbülansdan kaynaklanan momentum alış-verişinin artması sebebiyle akışın duvarla yeniden birleşmesiyle oluşur. Bu çalışmada, düşük basınçlı gaz türbinin emme bölgesi düz bir plaka üzerinde akış doğrultusunda basınç dağılımı tanımlanarak modellenmiştir. Ayrık yüzey pürüzlülüğü ve periyodik iz bölgesinin ayrılma baloncuğunun laminardan türbülansa geçişi ve bu geçiş mekanizmasının kontrolü üzerindeki etkileri doğrudan sayısal benzetim yöntemiyle incelenmiştir. Yüksekliği kanat açıklığı doğrultusunda periyodik olarak değişen üç boyutlu yüzey pürüzlülük elemanı gömülü sınır yöntemi kullanılarak modellenmiştir. İz etkisi, plakaya dik doğrultuda hareket eden lineer şekilde sıralanmış silindirlerin arkasında oluşan ortalama iz profili ile sayısal olarak modellenmiştir. Sonuçlar, laminardan türbülansa geçiş bölgesinin konumu ve dolayısıyla laminar ayrılma baloncuğunun şekli ve genişliğinin yukarıda bahsedilen, laminardan türbülansa geçiş sürecini yöneten pasif kontrol elemanlarına bağlı olduğunu göstermiştir. Laminar ayrılma baloncuğu, pürüzlülük elemanını ayrılma bölgesinden önceye konumlandırarak ve düşük frekansta iz bölgesi etkisi tanımlanarak kontrol altına alınabilir.
Özet (Çeviri)
The main factor that determines the efficiency of a low-pressure-turbine is the size of the laminar separation bubble that forms on the suction side of the turbine blade. A laminar separation bubble occurs when a laminar boundary layer separates in the presence of an adverse streamwise pressure gradient, undergoes laminar-to-turbulent transition through the amplification of disturbances within the flow, and then reattaches due to the enhanced wall-normal momentum exchange arising from turbulence. In this study, the suction side of a low-pressure gas-turbine blade is modeled as a flat plate with a streamwise pressure distribution. The effects of discrete surface roughness and periodic large-scale wake forcing on separation bubble transition and control are investigated numerically by direct numerical simulation. The three-dimensional discrete roughness with varying roughness height in the spanwise direction is modeled using immersed boundary method. The wake effect is numerically modeled as the mean wake deficit profile created by a linear row of cylinders moving in a direction perpendicular to the flat plate. Results indicate that the location of transition—and hence the shape and extent of the separation bubble—largely depend on which of the above-noted passive control mechanisms dominates the transition process. The laminar separation bubble is controlled by positioning the roughness element upstream of the separation bubble and introducing a low-frequency large-scale wake forcing.
Benzer Tezler
- 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
- 3-D velocity structure of the gulf of Izmir (Western Turkey) by using traveltime tomography
İzmir körfezi'nin seyahat zamanı tomografisi ile 3-B hız modelinin elde edilmesi
ZEHRA ALTAN SAĞLAM
Doktora
İngilizce
2022
Jeofizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiJeofizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NESLİHAN OCAKOĞLU GÖKAŞAN
- Jenerik denizaltı geometrisinin katsayı tabanlı manevrakarakteristiklerinin had ve analitik çözüm yöntemleri ile analizi
Analysis of coefficient-based maneuvering characteristics of generic submarine geometry by CFD and analytical solution method
OĞUZHAN KIRIKBAŞ
Doktora
Türkçe
2024
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞAKİR BAL
- Çukur yapıların yüzey sürtünme direncine olan etkilerinin hesaplamalı ve deneysel olarak incelenmesi
Experimental and computational investigation of the effect of dimpled surfaces on skin friction reduction
YASİN KAAN İLTER
Doktora
Türkçe
2023
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. UĞUR ORAL ÜNAL
- Bina içi propagasyonun sisülasyon yardımıyla incelenmesi
Başlık çevirisi yok
ERDİNÇ TEKBAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERCAN TOPUZ