Development of an all speed navier-stokes preconditioner for two and three dimensional flows on hybrid grids
Hibrit ağlarda iki ve üç boyutlu akışlar için tüm hızlarda geçerli navier-stokes önkoşullandırıcı geliştirilmesi
- Tez No: 416623
- Danışmanlar: PROF. DR. İSMAİL HAKKI TUNCER
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Havacılık ve Uzay Mühendisliği, Aeronautical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Havacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada Mach sayısının değerinden bağımsız olarak, yüksek doğruluklu, ses-altı hızlarda ve sıkışamaz akış koşullarında Euler/Navier-Stokes denklemlerinin çözümü için yeni bir önkoşullandırma metodu geliştirilmiştir. Daha önce kütlenin korunumu denkleminin önkoşullandırıldığı metodların aksine, mevcut yöntemde enerjinin korunumu denklemi önkoşullandırılmıştır. Bu yöntem, sıfır serbest akım Mach sayısı dahil olmak üzere, sıkışamaz akış limitinde dahi hız alanında ıraksamayı önlemektedir. Önerilen Mach sayısından bağımsız metod sıfır Mach sayısında bir tekillik noktasına sahip değildir. Önkoşullandırılmış denklem seti sıkışabilir rejimlerde, sıkışabilir akış denklemlerinin güçlü korunum formuna sahip olup, sıfır Mach sayısı limitinde Yapay Sıkışabilirlik Metoduna dönüşmektedir. Geniş bir Mach sayısı aralığında önerilen formülasyonun doğrulanması ve performansının değerlendirilmesi amacı ile iki ve üç boyutlu önkoşullandırılmış çözücüler geliştirilmiştir. Gerçekleştirilen çalışmalar, önerilen Mach sayısından bağımsız önkoşullandırma metodunun, önkoşullandırılmamış sıkışabilir akış çözümlerine kıyasla yakınsama hızındaki artışı, kararlılığı ve doğruluğu göstermiştir. Elde edilen yakınsama hızı artışı düşük sesaltı hızlarda diğer iyi bilinen önkoşullandırılmış denklem sistemleri ile benzer olup, sıkışamaz akışlarda ise Yapay Sıkışabilirlik Metodu ile benzerdir.
Özet (Çeviri)
In this study, a novel Mach uniform preconditioning method is developed for the solution of Euler/Navier-Stokes equations at subsonic and incompressible flow conditions. In contrast to the methods developed earlier in which the conservation of mass equation is preconditioned, the conservation of energy equation is preconditioned in the present method to enforce the divergence free constraint on the velocity field even at the limiting case of incompressible, zero Mach number flows. The proposed Mach-uniform preconditioning method does not have a singularity point at zero free-stream Mach number. The modified system of equations preserves the strong conservation form of the governing equations for compressible flows and recovers the artificial compressibility equations in the case of zero Mach number. Two and three dimensional preconditioned solvers are developed for validation and performance evaluation of the present formulation on a wide range of Mach number flows. The studied cases show the convergence acceleration, stability and accuracy of the present Mach uniform preconditioner in comparison to the non-preconditioned compressible flow solutions. The convergence acceleration achieved is similar to those of the well known preconditioned system of equations for low subsonic flows and to the artificial compressibility method for incompressible flows.
Benzer Tezler
- Computational aerodynamic analysis of flow around Apollo reentry capsule with anisotropic mesh adaptation
Anisotropik mesh adaptasyonu ile Apollo yeniden giriş kapsül çevresindeki akışın hesaplamalı aerodinamik analizi
BADAMASI BABAJI
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Havacılık ve Uzay Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ŞAHİN
- Parallel solution of unsteady, incompressible three-dimensional Navier-Stokes equations with a new implicit method
Zamana bağlı, sıkıştırılamaz, üç boyutlu Navier-Stokes denklemlerinin yeni bir kapalı metodlar paralel çözümü
VİLDAN ÜSTOĞLU ÜNAL
Doktora
İngilizce
2003
Astronomi ve Uzay Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiAstronomi ve Uzay Bilimleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÜLGEN GÜLÇAT
- Radyal pompa çarkları içerisindeki üç boyutlu sürtmeli ve sürtmesiz akışın sayısal analizi
Full 3D viscous and inviscid analysis of flow in radial pump impelleri
AŞKIN KARAKAS
- Computational analysis of external store carriage in transonic speed regime
Harici yük taşımanın transonik sürat bölgesinde hesaplamalı analizi
İ. CENKER ASLAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2003
Havacılık ve Uzay Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYDIN MISIRLIOĞLU
PROF. DR. OKTAY BAYSAL
- Kuyruk yeli enerjisi kullanılarak düşey eksenli rüzgar türbin çiftliği geliştirilmesi
Development of a vertical axis wind turbine farm by using wake energy
AHMETCAN ETYEMEZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HİKMET KOCABAŞ