Application of volume of fluid (VOF) method in conjunction with shear stress transport (SST) k-ω turbulence closure model to investigate spillway flow
Sıvı hacmi yaklaşımı (SHY) metodunun kayma gerilmesi aktarmalı (KGA) k-ω türbulans tamamlama modeli ile birlikte uygulanarak dolusavak üzerindeki akışın araştırılması
- Tez No: 474909
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. TALİA EKİN TOKYAY SINHA
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fen Bilimleri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 90
Özet
Hidrolik mühendisleri sık sık yapıların akış ile etkileşiminin neden ve sonuçlarını değerlendirmek zorundadırlar. Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD), akış ve onun çevresi ile etkileşimi hakkında bol miktarda bilgi sağladığından son yıllarda bu konunun araştırılmasında yararlı bir araç haline gelmiştir. Bu amaçla, bir dolusavak üzerindeki akış araştırılmıştır. Dolu savak üzerindeki akışın sayısal akı alanı Dargahi (2006) tarafından yapılan çalışmalara dayanmaktadır. Sayısal sonuçlar önceki deneysel sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Çalışmada, Kayma Gerilmesi Aktarmalı (KGA) k-Modeli yöntemi türbülans yaklaşımı için kullanılmıştır. Bu akımların serbest yüzeyleri Sıvı Hacmi Yaklaşımı (SHY) kullanılarak modellenmiştir. Dolusavak pürüzlülüğü, model ölçeği ve mansap durumlarının etkileri tek bir dolusavak yapısı için tartışılmıştır. Ölçek etkileri göstermiştir ki; Kavitasyon ile alakalı çalışmalar prototip ölçekleri kullanılan dolusavak akışı nümerik simülasyonları ile yapılmalıdır. Çalışma sonuçları göstermiştir ki; yüzey pürüzlülüğü RANS simülasyonlarında sadece denklemde bir sabit olarak hesaba alındığında göze çarpan bir etkisi olmamaktadır. Modele empoze edilen mansap durumları hidrolik sıçrama oluşturabilmektedir. Bu durumlarda sıçramaya bağlı hava sürüklemesi havalanmış sıvı hacmi ile hesaplanmaktadır.
Özet (Çeviri)
Hydraulic engineers often require to assess the reasons and consequences of interaction of flow with structures. Computational Fluid Dynamics (CFD) became a useful tool in this regard in recent years as it provides ample amount of information both on flow and its interaction with its surrounding. To this end, flows over a spillway are investigated. The computational domain for the flow over a spillway is based on the study by Dargahi (2006). Numerical results are compared to previous experimental ones. In the study, SST k-ω Model is considered for turbulence closure. The free surface of these flows is simulated using Volume of Fluid (VOF) approach. The effect of spillway roughness, scale of the model, and the downstream conditions are discussed for a single spillway structure. The scale effects have shown that cavitation related studies should be carried using prototype scales in numerical simulation of spillway flows. If the roughness is accounted only as a constant in governing equations in Reynolds-Averaged-Navier-Stokes (RANS) simulations, current study shows that its effect may not be captured pronouncedly. Downstream conditions imposed in the model could produce simple hydraulic jump conditions. In these cases, air-entrainment due to jump is calculated based on aerated fluid volume.
Benzer Tezler
- Gemi direnç ve sevk performanslarının GEOSIM yöntemi, deneysel ve hesaplamalı akışkan dinamiği ile analizi
Analysis of ship drag and propulsion performances with GEOSIM method, experimental and computational fluid dynamics
CİHAD DELEN
Doktora
Türkçe
2023
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞAKİR BAL
- Farklı şev eğimlerine sahip geniş başlıklı savakların deneysel ve sayısal olarak modellenmesi
Experimental and numerical modeling of broad crested weirs having different slope
MURAT CAN YILDIZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
İnşaat MühendisliğiKonya Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ALPASLAN YARAR
- Exploring the propulsion performance of a gate rudder system as a novel energy saving device
Yenilikçi bir eenerji tasarruf cihazı olarak geçit dümen sisteminin sevk performansının incelenmesi
AHMET YUSUF GÜRKAN
Doktora
İngilizce
2024
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. UĞUR ORAL ÜNAL
- Gemi pervanelerinde kavitasyon ve kavitasyon erozyonu modellemesi
Cavitation and cavitation erosion modeling on marine propellers
ONUR USTA
Doktora
Türkçe
2018
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMİN KORKUT
- Düz ve girintili yüzeylerde havuz kaynamasının sayısal modellenmesi
Numerical investigatinon of pool boiling on flat and patterned surface
TUĞÇE KARATAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEYHAN ONBAŞIOĞLU