Investigation of flowfield characteristics due to shock wave-boundary layer interaction on compression decompression corners using les
Sıkıştırma – genişletme rampalarında oluşan şok dalgası sınır tabaka etkileşimlerinin büyük girdap benzetimleri ile incelenmesi
- Tez No: 571389
- Danışmanlar: DOÇ. DR. CÜNEYT SERT
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 122
Özet
Şok dalgası sınır tabaka etkileşimleri bir şok dalgasının gelen sınır tabaka üzerine çarpmasıyla oluşan etkileşimlerdir. Bu etkileşimler uçaklar, roketler ve uzay mekikleri gibi sesüstü hızlarda hareket eden hava taşıtlarının performanslarını önemli bir ölçüde etkilemektedir. Bu etkileşimler bahsi geçen araçların hava alıkları, kanatları ve burunları gibi çeşitli parçalarında gözlemlenebilmektedir. Bu çalışmada üç farklı konfigürasyonda şok dalgası sınır tabaka etkileşimleri incelenmiştir. Bu geometriler sıkıştırma – genişletme rampası, duvara çarpan şok dalgası ve sıkıştırma – genişletme rampasına çarpan şok dalgasıdır. İlk konfigurasyonda Mach sayısı 2.88 ve sınır tabaka kalınlığına bağlı Reynolds sayısı 135000 iken diğer konfigürasyonlarda Mach sayısı 2.05 ve sınır tabaka kalınlığına bağlı Reynolds sayısı 188000'dir. Hesaplamalı akışkanlar dinamiği programı olarak OpenFOAM kullanılmış ve akışlar duvar fonksiyonları kullanarak duvara yakın bölgenin modellendiği büyük girdap benzetimi yöntemiyle çözülmüştür. İlk iki konfigürasyon için sonuçlar literatürde mevcut olan deneysel ve nümerik sonuçlar ile karşılaştırılmıştır. Üçüncü konfigürasyon henüz literatürde deneysel veya nümerik olarak çalışılmamıştır. İlk iki konfigurasyon için basınç dağılımları, akış içindeki şok yapıları ve akış karasızlığının önceki sonuçlar ile uyumlu olduğu görülürken, sürükleme kuvveti ve hız profillerinde özellikle ayrılma bölgelerinde farklılıklar gözlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Shock wave boundary layer interactions occur in industrial flows where the flow is transonic, supersonic or hypersonic and there is an incoming boundary layer present. Many of the air crafts such as planes, rockets, missiles, re-entry vehicles, and supersonic wind tunnels experience shock wave boundary layer interactions. These interactions can take place on an air craft at several different places such as the air intakes, ramps, forebody and fins, and also the diffuser section of a supersonic wind tunnel. In this thesis study, three cases of shock wave boundary layer interactions are investigated, which are compression-expansion ramp, shock impinging on a wall and shock impinging on a compression-expansion ramp. The first case is at Mach 2.88 and with a Reynolds number of 135000 based on the incoming boundary layer thickness, while others are at Mach 2.05 and a Reynolds number of 188000 based on the incoming boundary layer thickness. OpenFOAM is used as the CFD software and solutions are performed using wall modeled large eddy simulations using wall functions. For the first two cases, the results are compared with the available experimental and numerical data. The results of the third case are novel since it has not yet been studied in the literature numerically or experimentally. The results for the first two cases were comparable to experimental results in terms of pressure distribution, flow field structures and unsteadiness whereas velocity profiles and skin friction distributions showed discrepancies especially in the separation zones.
Benzer Tezler
- An experimental study of shock wave/boundary layer interactions in supersonic inlets
Sesüstü hava alıklarında şok dalgası sınır tabakası etkileşiminin deneysel incelenmesi
SERDAR SEÇKİN
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. KEMAL BÜLENT YÜCEİL
- 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
- İTÜ 150x150 mm trisonik hava tünelinin çalıştırma kalibrasyonu, yazılımı ve bir uygulama
The Calibration for operation and the computer program of ITU's 150x150 mm trisonic wind tunnel and an application
MURAT KUBİLAY ELBAY
- Computational analysis of external store carriage in transonic speed regime
Harici yük taşımanın transonik sürat bölgesinde hesaplamalı analizi
İ. CENKER ASLAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2003
Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYDIN MISIRLIOĞLU
PROF. DR. OKTAY BAYSAL
- Experimental investigation of underexpanded transverse jet interaction with supersonic crossflow
Ses üstü akışa dik yöndeki az genişleyen jetin akışla olan etkileşiminin deneysel incelenmesi
UTKUN ERİNÇ MALKOÇOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURİYE LEMAN OKŞAN ÇETİNER YILDIRIM