Numerical analysis for magnetic effects on newtonian and non-newtonian ferrofluid flow around a circular cylinder
Newtonyen ve newtonyen olmayan ferromanyetik akışkan modelleri için manyetik alanın silindir etrafı akışı üzerindeki etkilerinin sayısal analizi
- Tez No: 453621
- Danışmanlar: PROF. DR. SALİM KUNT ATALIK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 91
Özet
Silindir etrafı ferro parçacıklı akış üzerinde manyetik alan uygulanması sonucu ortaya çıkan etkiler incelenmiştir. Newtonyen ve Newtonyen olmayan akışlar için analizler yapılmıştır. Newtonyen olmayan akışkanları incelemek amacıyla, kayma kalınlaşması ve kayma incelmesi modelleri kullanılmıştır. Silindir üzerine mıknatıslar saat yönünde 90 −150 ve 210 −270 derece açılara yerleştirilmiştir. Re=50 ve Re=1500 arasında Reynolds sayısına sahip bu üç tip akışkanın, manyetik etki altında sürüklenme katsayısı, ayrılma noktası, iz bolgesi ve girdap oluşumunda nasıl değişimler meydana geldiği tablolar ve grafiklerle ortaya konuşmuştur. Sonuç olarak manyetostatik kuvvet, sürüklenme kat- sayısında tüm akışkanlar için azaltıcı etkide bulunmuştur. Kayma kalınlaşması olan akışkanlar, Reynols sayısına bağlı olmaksızın diger sıvılardan yüksek sürüklenme kat- sayısına sahipken, kayma incelmesi olan akışkanlar için sürüklenme katsayısı, Newtonyen akışkanlara g¨ore düşük Reynolds degerlerinde düşük, yüksek Reynolds degerlerinde ise yüksek olmuştur. Ayrıca, sürüklenme katsayısında en yüksek degişim kayma kalınlaşması olan akışkanlarda gorülmüştür. Girdap oluşum frekansı, sürüklenme katsayısına gore az da olsa manyetik etkiyle düşüş gostermiştir. Girdap oluşumu frekansı icin kayma kalınlaşması olan akışkanlar, Newtonyen akışkanlara gore düşük Reynolds degerlerinde daha yüksek degerlere sahipken, Reynolds arttıkca daha düşük seviyede olmuştur. Kayma incelmesi olan akışkanların girdap oluşum frekansı da manyetik alan kuvveti ve Reynolds sayısına bağlı olmaksızın daha yüksek olarak gozlemlenmiştir. Ayrılma noktası ve iz bolgelerinde değişim, manyetik kuvvet değeri arttıkça daha net olarak gozlemlenmiştir. Girdap oluşum uzaklıgı manyetik etki altında yükselmiştir. Cismin ön tarafındaki mıknatısların, üc¸ akışkan tipi için de ayrışma noktasını net bir şekilde daha ¨one aldıgı ve sürüklenme katsayısını büyük oranda arttırdıgı görülmüştür.
Özet (Çeviri)
In this study, the effects of magnetic field applications are investigated on fer- romagnetic flow around cylinder. The analyses are made for Newtonian and non- Newtonian flow types. In order to investigate the non-Newtonian fluids, shear thinning and shear thickening models are used in numerical studies. The magnets on the cylinder are located on 90o − 150o and 210o − 270o clockwise. All of these three types of fluids, whose Reynolds values ranging from 50 to 1500, are experimented to show deviation on the drag coefficient, separation point, wake region and vortex formation length with magnetostatic effects by means of various tables and graphics. Consequently, the mag- netostatic force shows a decreasing effect on drag coefficient for any type of fluid. Drag coefficient becomes higher for shear thickening fluid on each Reynolds number; on the other hand, this value for shear thinning fluids becomes smaller than that, belongs to Newtonian fluid, for smaller Re number cases, and higher for higher Re number cases. Besides, the largest change on drag coefficient is observed on shear thickening fluids. Vortex formation length decreases with magnetostatic effects, although the change is not as high as drag coefficient observations. This value for shear thickening fluid be- comes higher than values for Newtonian fluids for low Re number cases, and lower for high Re number cases. Vortex formation of shear thinning fluid is observed as higher than any type of fluid. Separation point and wake formation can be observed clearer for higher magnetic force values. Vortex formation length gets also bigger values with magnetic force. When the magnets are placed on the front side, separation point gets on the front side in a clear way and increased the drag coefficient largely.
Benzer Tezler
- Numerical analysis of newtonian and non-newtonian ferrofluid pipe flow under constant and oscillating magnetic fields
Newtonyen ve newtonyen olmayan ferromanyetik akışkan modelleri için sabit ve salınımlı manyetik alanın boru içi akış üzerindeki etkilerinin sayısal analizi
MEHMET CAN BÜYÜKÇAYIR
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Makine MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SALİM KUNT ATALIK
- Newton tipi olmayan MR akışkan akışının genelleştirilmiş upwind ve TVD şemaları ile HAD analizlerinin gerçekleştirilmesi
Performing CFD analysis of non-Newtonian MR fluid flow with generalized upwind and TVD schemes
MURAT CAN ÖNEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiSakarya ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ZEKERİYA PARLAK
- FEM solutions of magnetohydrodynamic and biomagnetic fluid flows in channels
Magnetohidrodinamik ve biyomanyetik akışkan kanal akımlarının sonlu elemanlar yöntemi ile çözümü
ÖNDER TÜRK
Doktora
İngilizce
2014
Bilim ve TeknolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBilimsel Hesaplama Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MÜNEVVER TEZER-SEZGİN
- Computational investigation of hydrodynamics of viscoelastic fluids flowing around square cylinder and complex fluid rheology via magnetic resonance imaging
Kare kesitli silindir etrafındaki viskoelastik akış dinamiğinin sayısal olarak incelenmesi ve karmaşık akışkan reolojisinin manyetik rezonans ile görüntülenmesi
GÜLER BENGÜSU TEZEL TANRISEVER
Doktora
İngilizce
2016
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YUSUF ULUDAĞ
DOÇ. DR. KERİM YAPICI
- Mikropolar bir akışkanın hareketli bir plaka üzerindeki akışı
Flow of a micropolar fluid on a moving plate
MEHMET ŞİRİN DEMİR
Doktora
Türkçe
2014
Makine Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERDAR BARIŞ