Implicit lattice Boltzmann method for laminar/turbulent flows
Laminer/türbülanslı akışlar için örtük kafes Boltzmann yöntemi
- Tez No: 442137
- Danışmanlar: PROF. DR. KAHRAMAN ALBAYRAK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 208
Özet
Kafes Boltzmann yöntemi, akışkan fizigi problemler için bir alternatif bir sayısal yöntemdir. 1980'lerin sonu ve 1990'ların başında yöntemin geliştirilmesine başlanmıştır. Akma ve çarpışma, sonlu farklar, sonlu elemanlar ve sonlu hacimler yöntemi gibi değişik nümerik yöntemler, ayrık kafes Boltzmann denkleminin çözümü için kullanılmıştır. Literatürdeki nümerik yöntemlerin neredeyse tamamı, ayrık kafes Boltzmann denkleminin paralelleştirilebilme ve kolay kodlama gibi doğal özelliklerininden yararlanmak için açık yöntemdir. Bu tezde, bir Örtük Sonlu Hacimler Kafes Boltzmann Yöntemi (ÖSHKBY) geliştirilmiştir. Yöntem, sıkıştırılamaz akışkanlar ile sınırlıdır, ancak yüksek Reynolds sayısı simülasyonları için Spalart Allmaras türbülans modeli yönteme dahil edilmiştir. Dahası bölgesel zaman adımı teknigi ve ikili zaman adımı tekniği, yakınsamanın hızlandırılması için sırası ile durağan ve kararsız problemlerde kullanılmak üzere uygulanmıştır. ÖSHLBY, kararlılık karakteristiginde gelişim göstermiş ve klasik kafes Boltzmann yönteminde kullanılan CFL sayısı limitlerinin rahatlatılmasından dolayı yakınsama hızı artmıştır. Laminer, türbülanslı, düzenli ve düzensiz akışlar için yapılan çalışmalar literatürdeki nümerik ve deney verileri ile karşılaştırılmıştır. Ayrıca, NASA tarafından geliştirilen Reynolds ortalamalı Navier Stokes çözücü olan CFL3D yazılımının, literatürede açık bulunan test çözümleri akış alanı karşılaştırmaları için kullanılmıştır. Geliştirilen yöntemin sonuçları literatürdeki veriler ile uyum içindedir.
Özet (Çeviri)
Lattice Boltzmann Method is an alternative computational method for fluid physics problems. The development of the method started in the late 1980s and early 1990s. Various numerical schemes like stream and collide, finite difference, finite element and finite volume schemes are used to solve the discrete Lattice Boltzmann Equation. Almost all of the numerical schemes in the literature are explicit schemes to exploit the natural features of the discrete Lattice Boltzmann Equation like parallelism and easy coding. In this thesis, an Implicit Finite Volume Lattice Boltzmann Method (IFVLBM) is developed. The method is limited for the incompressible fluid simulation, however loosely coupled Spalart-Allmaras turbulence model is incorporated for the simulations for high Reynolds numbers. Moreover, local time stepping techniques and dual time stepping techniques are also implemented for convergence acceleration to use in steady state and unsteady problems respectively. The IFVLBM demonstrates improvements in stability characteristics and convergence is accelerated as the limitation of CFL number is eased compared to the classical Lattice Boltzmann Methods. The test case results for laminar, turbulent, steady and unsteady flows are compared with either experimental or numerical data in the literature. Also, numerical data available in the literature from the CFL3D software, which is a Reynolds averaged Navier Stokes solver developed by NASA, is used for flow field comparisons. The results of the developed method are in good agreement with the data given in the literature.
Benzer Tezler
- Parallel implementation of the finite element method on graphics processors for the solution of incompressible flows
Grafik kartlarında paralel bir biçimde çalışacak sonlu elemanlar yöntemi tabanlı sıkıştırılamaz akış çözücü geliştirilmesi
MAHMUT MURAT GÖÇMEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. CÜNEYT SERT
- Design of additively manufactured hybrid structural brackets via topology optimization
Topoloji optimizasyonu ile eklemeli imalata uygun hibrit yapısal braketlerin tasarımı
CENGİZ KÖSEOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MESUT KIRCA
- Kafes tabanlı yeni kimliği doğrulanmış anahtar değişim protokolü ve uzlaşma mekanizmaları
Lattice-based new authenticated key exchange protocol and reconciliation mechanisms
KÜBRA SEYHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolOndokuz Mayıs ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEDAT AKLEYLEK
- Determining the effect of roughness and crystallinity on protein adsorption for polyurethane films
Poliüretan filmlerde yüzey pürüzlülüğü ve kristalinitenin protein adsorpsiyonuna etkilerinin incelenmesi
SELİN SOFİ KÜRKCÜOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATMA SENİHA GÜNER
YRD. DOÇ. DR. AYŞE ÖZGE KÜRKÇÜOĞLU LEVİTAS
- Spinoserebellar ataksili hastalarda örtük bellek süreçleri ile yapısal ve fonskiyonel konnektivite korelasyonları
Implicit memory in patients with spinocerebellar ataxia and its structural and functional connectivity correlations
ÇİĞDEM ULAŞOĞLU YILDIZ
Doktora
Türkçe
2017
Nörolojiİstanbul ÜniversitesiSinir Bilimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM HAKAN GÜRVİT