Numerical study of the double mach reflection using shock-capturing with sub-cell accuracy
Hücre ayarlamaları ile şok yakalama kullanılarak çift yansımanın sayısal çalışması
- Tez No: 546053
- Danışmanlar: PROF. DR. HAKAN DEMİR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Isı Proses Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 88
Özet
Bu tez, Çift Mach Yansıması'nın (DMR) nümerik ve analitik çalışmaları ile alakalıdır. Bir şok dalgası, herhangi bir engel ile karşılaştığında, Çift Mach Yansıması'nın oluşma imkanı vardır. DMR oluştuğunda bazı bilinmeyen parametreler söz konusudur. Bu tez, bahsedilen bilinmeyen parametrelerin çözülebilir olması için yardım niteliği taşımaktadır. Sıkıştırılabilir Navier-Stokes çözücü (CNS), DMR simülasyonları için kullanılmıştır. Yürütülen simülasyonlar, temeli daldırılmış sınır metodu (IBM) ve sınıra uydurulmuş metod (BFM) olan ızgara yapıları kullanmaktadır. Bu tez iki ana bölüm içermektedir; temeller ve nümerik/analitik çözümlemeler. İlk olarak, nümerik metotlar, şok dalgaları ve sıkıştırılabilir akış temelleri ile ilgili literatür incelemeleri yapılmıştır. İkinci olarak yüksek performanslı çözücüler (HPC) ile nümerik DMR analizleri gerçekleştirilmiştir. Simülasyonlar yürütülürken ortaya çıkan bazı problemler belirtilmiş ve detaylı olarak incelenmiştir. Simülasyonlardan elde edilen sonuçlar, kendi aralarında birbirleri ile ve referans makale [1] ile karşılaştırılmıştır. Ek olarak, simülasyonlar, literatürlerdeki denklemler ile analitik olarak doğrulanmıştır. DMR çalışmaları şimdiye kadar çoğunlukla deneyseldir. Bundan dolayı bu tezde, DMR'nin iki kırılma noktası olan birincil ve ikincil üçlü noktanın, sırasıyla T' ve T'', yerlerinin belirlenmesi ile simülasyonların doğrulanması yeni olarak gerçekleştirilmiştir. Literatür araştırmasında, sunulan denklemlerin, simülasyon yardımı olmadan analitik olarak çözülemeyeceği bilgisine ulaşılmıştır. Nitekim, sadece başlangıç koşulları ile denklemleri çözme girişimi başarısızlık ile sonuçlanmıştır. Bunların sonucu olarak, simülasyonlardan yeterli miktarda bazı değerler alınıp denklemlere eklenmiştir ve küçük hata oranları ile doğrulanmıştır.
Özet (Çeviri)
This thesis deals with the numerical and analytical studies of the Double Mach reflection (DMR). Double Mach reflection can occur when a shock wave encounters an obstacle. There are some unknowns when DMR is concerned. This thesis helps to make these unknowns solvable. Compressible Navier-Stokes solver (CNS) is used for performing simulations. The simulations are based on immersed boundary method (IBM) and boundary fitted method (BFM). This thesis consists of two main parts, fundamentals and numerical/analytical solutions. Firstly, literature research on fundamentals of numerical methods, shock waves and compressible flows are described. Secondly, numerical simulations of Double Mach reflection are performed on high-performance computing (HPC) system. While simulations are performed, the problems which are encountered, are explained and illuminated in detail. Simulations are compared with each other and also with the reference article [1]. In addition, simulations are analytically verified by equations from literatures. Double Mach reflection studies are mostly experimental heretofore. Hence, in this study verification of simulations by determining the location of the first and second triple points T' and T'', respectively, which are the two breaking points of the Double Mach reflection, are done newly. With literature research it is understood that without aid of simulations, the equations cannot be solved. For this reason, solving the equations using only initial conditions is terminated with failure. As a result, the values obtained from the simulations are applied to the equations and results are verified with small errors.
Benzer Tezler
- A high-order finite-volume solver for supersonic flows
Ses üstü akışlar için yüksek mertebe bir sonlu hacim çözücüsü
GREGORIO GERARDO SPINELLI
Doktora
İngilizce
2022
Astronomi ve Uzay Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BAYRAM ÇELİK
- Farklı irtifalara göre tasarlanmış aerospike lülelerin çeşitli irtifalarda performans karşılaştırması
Designed for different altitudes at various altitude of aerospike nozzles performance comparison
BARTU AKMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Havacılık ve Uzay Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiSavunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYDIN MISIRLIOĞLU
- Hipersonik akışta şok-şok ve şok-sınır tabaka etkileşim mekanizmalarının incelenmesi ve ortaya çıkan yüzey isı transferi açısından değerlendirilmesi
Numerical investigation of shock-shock and shock-boundary layer interaction mechanisms and in terms of surface heat transfer at hypersonic flow
AHMET SELİM DURNA
Doktora
Türkçe
2018
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BAYRAM ÇELİK
- Implementation of propulsion system integration losses to a supersonic military aircraft conceptual design
İtki sistemi entegrasyonu kaynaklı kayıpların süpersonik askeri uçak kavramsal tasarımına uygulanması
EMRE KARASELVİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MELİKE NİKBAY
- Experimental and numerical study of heat transfer in double-pipe helical heat exchanger using nano-liquid
Başlık çevirisi yok
ALI ZAEEM FEZEA ALDAHLAH
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Makine MühendisliğiAltınbaş ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ İBRAHİM KOÇ