Geri Dön

Kare silindir etrafından akan daimî sıkıştırılamaz iki-boyutlu akışın 4. hata mertebesinden yoğun formülasyon ile nümerik modellenmesi

Numerical modeling of flow around a square cylinder in two-dimensional steady incompressible flow with fourth order compact formulation

  1. Tez No: 364099
  2. Yazar: İLKER İNAN
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. İLYAS KANDEMİR
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Enerji, Makine Mühendisliği, Matematik, Energy, Mechanical Engineering, Mathematics
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2014
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü
  10. Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 185

Özet

Bu çalışmada iki-boyutlu, daimî ve sıkıştırılamaz akış problemleri için ifade edilen Navier-Stokes Akış Denklemleri, Akım Fonksiyonu-Vortisite Yaklaşımı ile ifade edilip nümerik yöntemlerden Sonlu Farklar Yöntemi kullanılarak 4. hata mertebesinden hassasiyet ile sonuçlar üreten nümerik formülasyon geliştirilmesi amaçlanmıştır. Geliştirilen nümerik formülasyonun işlevselliğinin ve uygulanabilirliğinin test edilmesi amacıyla kare kesitli silindir etrafındaki akış problemi test problemi olarak seçilmiştir. Geliştirilen nümerik formülasyonun iterasyon yöntemlerinden Gauss-Seidel Relaxation (Successive Under/Over Relaxation) Yöntemi ile uygulanması sonucu kare geometriye sahip bir küt cisim etrafındaki akış problemi, iki-boyutlu akış alanı içerisinde daimî, sıkıştırılamaz ve sıcaklık değişiminden bağımsız kabul edilerek 4. hata mertebesinden hassasiyet ile nümerik olarak çözülmüştür. Test problemi aynı zamanda 2. hata mertebesinden hassasiyet ile çözülmüş ve elde edilen nümerik sonuçlar, 4. hata mertebesinden hassasiyet ile elde edilen nümerik sonuçlar ile karşılaştırılmıştır ve aynı Reynolds Sayısı ve aynı serbest akım hızı değerlerinde 4. hata mertebesinden nümerik sonuçların 2. hata mertebesinden nümerik sonuçlara kıyasla nümerik değerler bakımından daha hassas değerler olduğu gözlemlenmiştir. Aynı zamanda 2. hata mertebesinden iterasyon denklemleri ile çözüm yerine aynı problem parametreleri ve aynı Reynolds Sayısı değerleri için 4. hata mertebesinden iterasyon denklemleri ile çözüm yapıldığında serbest akım hızı değerlerinin değer aralığının genişlediği yani 2. hata mertebesinden iterasyon denklemlerinde reel sonuç üretmeyen serbest akım hızı değerlerinin 4. hata mertebesinden iterasyon denklemleri kullanıldığında reel sonuçlar ürettiği gözlemlenmiştir.

Özet (Çeviri)

In this study, it is aimed to improve numerical formulation with fourth order accuracy for Navier-Stokes Equations, which is expressed for two-dimensional, steady and incompressible flow problems. Navier-Stokes Equations was expressed with Stream Function-Vorticity Approach using Finite Difference Method from numerical methods. To test the functionality and applicability of the improved numerical formulation, flow problem around cylinder with square cross-section was chosen as a benchmark problem. As a result of applying improved numerical formulation with Gauss-Seidel Relaxation (Successive Under/Over Relaxation) Method, flow problem around a bluff body with square cross-section was solved with fourth order accuracy in two-dimensional flow field, assuming that steady, incompressible and no temperature gradient. The test problem was also solved with second order accuracy and obtained numerical results were compared with fourth order accuracy numerical results. With the same Reynolds Number and with the same free stream velocity values, fourth order numerical results are more convergent than second order numerical results. Furthermore, with the same problem parameters and Reynolds number instead of solving with second order iteration equation, solving with fourth order iteration equation is seen that free stream velocity values range was enlarged. In other words, free stream velocity values which do not give realistic results with second order iteration equations give realistic results when fourth order iteration equations were used.

Benzer Tezler

  1. Aerodynamic analysis of flatback airfoils using vortex particle method

    Küt firar kenarlı kanat kesitlerinin girdap parçacık yöntemi ile aerodinamik analizi

    SENEM AYŞE HASER

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    Mühendislik BilimleriOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Havacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. OĞUZ UZOL

  2. The use of screen shrouds to control the flow in the wake of a square cylinder

    Kare silindir art izinde akış kontrolü için geçirgen muhafaza kullanımı

    İBRAHİM MERT HAKLIGÖR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Makine MühendisliğiÇukurova Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. GÖKTÜRK MEMDUH ÖZKAN

  3. Kare kesitli iki silindir etrafında akış ve ısı geçişi

    Flow and heat transfer from two square cylinders

    ÖZGE YETİK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2013

    EnerjiEskişehir Osmangazi Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. NECATİ MAHİR

  4. Kanal içerisindeki kare kesitli silindir etrafında türbülanslı akış

    Turbulent flow around a square cylinder placed in a channel

    HAKKİ GEGEZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2010

    Makine MühendisliğiEskişehir Osmangazi Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. NECATİ MAHİR

  5. Serbest yüzey yakınına yerleştirilmiş silindirler etrafında akış ve ısı geçişinin incelenmesi

    Investigation of flow and heat transfer around cylinders located near the free surface

    ÖZGE YETİK

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    EnerjiEskişehir Osmangazi Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NECATİ MAHİR