İnterpolasyonlu parçacık hidrodinamiği yönteminde yenilikçi sıkıştırılamaz akış yaklaşımları ve uygulamaları
New approaches for incompressibility in smoothed particle hydrodynamics method and their applications
- Tez No: 558842
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ EMRE PEŞMAN, DR. ÖĞR. ÜYESİ MURAT ÖZBULUT
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Gemi Mühendisliği, Marine Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Karadeniz Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Gemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 111
Özet
Gemi hidrodinamik simülasyonlarında sıklıkla karşılaşılan yüksek serbest yüzey deformasyonu ve karmaşık geometrilerin geleneksel hesaplamalı akışkanlar dinamiği yöntemleri kullanılarak modellenmesinde zorluklar yaşanabilmektedir. Ağsız ve Lagrange temelli bir parçacık yöntemi olan İnterpolasyonlu Parçacık Hidrodinamiği (İPH) yöntemi, bu zorlukların kolaylıkla aşılmasını sağlayabilecek ve gelişmekte olan yeni bir yöntemdir. İPH yönteminin genel olarak kullanılan zayıf olarak sıkıştırılabilir yaklaşımının yanı sıra tam sıkıştırılamaz yaklaşımları da mevcuttur. Tam sıkıştırılamaz yaklaşımlarda bulunan, basınç için oluşturulan Poisson denkleminin çözümünün getirdiği hesaplama yükünden kurtulmak için çeşitli kabuller yapılmaktadır. Artırılmış Lagrange İPH (ALİPH) yöntemi, akışkan hareketi denklemlerinin çözümü üzerinde iteratif bir optimizasyon yöntemini İPH altyapısı kullanarak çözen yeni bir tam sıkıştırılamaz İPH yöntemidir. Bu çalışmada, ALİPH yöntemi üzerinde algoritma iyileştirmeleri yapılarak; yöntemin sıkıştırılamazlık açısından zorlayıcı, 2 boyutlu dairesel silindir etrafındaki akış problemine uygulanarak sınanması gerçekleştirilmiştir. Ayrıca yöntemde yerel hız büyüklüklerine bağlı yeni bir ceza çarpanı terimi formülasyonu önerilerek elde edilen sonuçlar sunulmuştur.
Özet (Çeviri)
Ship hydrodynamics simulations are often not easy to implement with conventional computational fluid dynamics methods because of the characteristic behaviour of violent free surface deformations and complex boundary geometries. Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) method is a meshless, Lagrangian particle method that offers simple solutions to this problems by its nature. The method, which is under intensive developement since its relatively recent appearance in CFD literature has different approaches for simulating incompressible flows. Besides from generally utilized weakly compressible approach, fully incompressible approaches are also present in the literature. There are attempts to overcome the computational workload brought by the pressure Poisson equation in fully incompressible approach. Augmented Lagrangian SPH (ALSPH) is a new method, which remedies computational load by an iterative optimization approach on the solution of Navier - Stokes equations with using SPH infrastructure. In this study, ALSPH method with algorithm improvements was tested via the 2D flow over circular cylinder problem which is stringent in terms of incompressibility. Additionally, a new local penalty coefficient for the method is introduced which depends on the local maximum velocities of particles.
Benzer Tezler
- Baraj yıkılması akımının deneysel ve interpolasyonlu parçacık hidrodinamiği (SPH) yöntemi ile incelenmesi
The investigation of dam-break flow using with experimental and smoothing particle hydrodynamics (SPH) methods
EVREN TURHAN
Doktora
Türkçe
2017
İnşaat MühendisliğiÇukurova Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HATİCE ÇAĞATAY
- İnterpolasyonlu parçacık hidrodinamiğinde bir ve iki boyutlu uygulamalar
One and two dimensional implementations in smoothed particle hydrodynamics
MURAT ÖZBULUT
Yüksek Lisans
Türkçe
2008
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖMER GÖREN
- İki boyutlu yalpa hareketindeki hidrodinamik katsayıların interpolasyonlu parçacık hidrodinamiği yöntemi ile hesaplanması
Calculation of hydrodynamics coefficients for rolling in two dimension by particle hydrodynamics method
ONUR ÖLMEZ
Doktora
Türkçe
2016
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖMER GÖREN
- Numerical simulation of single and multiphase flows using incompressible smoothed particle hydrodynamics
Başlık çevirisi yok
AMIR ZAINALI
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
Makine MühendisliğiSabancı ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MEHMET YİLDİZ
- İnterpolasyonlu parçacık hidrodinamiği yöntemi ile serbest su yüzeyli şiddetli akım problemlerinin incelenmesi
Investigation of violent free surface flows by smoothed particle hydrodynamics method
MURAT ÖZBULUT
Doktora
Türkçe
2013
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖMER GÖREN