An exploration of numerical approaches to boltzmann equation regarding hydrodynamics
Boltzmann denklemine sayısal yaklaşımların hidrodinamik açıdan bir incelemesi
- Tez No: 582415
- Danışmanlar: PROF. DR. IŞIK HAKAN TARMAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Makine Mühendisliği, Engineering Sciences, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mühendislik Bilimleri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Lattice Boltzmann Yöntemi (LBY), Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) yöntemlerinde alternatif bir araç haline gelmiştir. Geleneksel HAD metotları, akışkanı makroskopik büyüklükler olarak tanımlayan Navier-Stokes denklemlerine dayanırken, LBY, akışkanı mesoskopik tanımıyla ele alır, böylelikle bu durum makro ve mikro ölçek arasındaki boşluğu kapatmaktadır. Genel olarak LBY, akışkan akışı simülasyonları için basit ve verimli bir çerçeve çizmektedir. Bu yaklaşımda, BGK çarpışma operatörüyle Boltzmann kinetik denklemi, kare kafes üzerinde ayrıştırılır ve hız momentleri, hız ve yoğunluk gibi makroskobik ilkel değişkenlere bağlı olan bir parçacık dağılım fonksiyonunun gelişimini hesaplamak için çözülür. Bu çalışmada, Boltzmann denklemindeki hız ayrıklaştırılması, Galerkin ve Kollokasyon yaklaşımı olmak üzere, iki ana yaklaşım ile araştırılmıştır. Bu yaklaşımlara yol açan temeller sistematik olarak masaya yatırılmış ve bir takım sayısal örnekler sunulmuştur. Bu örnekler, kanal akışı (Poiseuille), dairesel ve kare silindirler üzerindeki akış ile silindir dizilimleri üzerindeki akışları içermektedir. Mevcut analitik ve diğer sayısal yöntemler ile yapılan karşılaştırmalar tatmin edici bir uyuşma göstermektedir.
Özet (Çeviri)
The Lattice Boltzmann Method (LBM) has become an alternative tool in computational fluid dynamics (CFD) techniques. While traditional CFD methods are based on Navier-Stokes equations that describe the fluid in terms of macroscopic quantities, LBM takes a mesoscopic description of the fluid thus closing the gap between macroscale and microscale. Overall, LBM provides a simple and efficient framework for simulation of fluid flows. In this approach, Boltzmann kinetic equation with BGK collision operator is discretized over a square lattice and solved to compute the evolution of a particle distribution function whose velocity moments are connected to the macroscopic primitive variables such as velocity and density. In this study, we explore two main approaches in the velocity discretization of the Boltzmann equation, namely, Galerkin and Collocation approaches. The foundations leading to these approaches are systematically laid down and some numerical examples are presented. These examples include, plane channel (Poiseuille), flow over circular and square cylinders and flow over an array of cylinders. Comparisons with available analytic and other numerical techniques show a satisfactory agreement.
Benzer Tezler
- An alternative approach to analysis of variable stiffness laminates and their optimization
Değişken rijitlikli katmanlı kompozitlerin analizi ve eniyilemesi için alternatif bir yaklaşım
FERİT NİHAT ADAM
Yüksek Lisans
İngilizce
2026
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALİT SÜLEYMAN TÜRKMEN
- Performance of laminated glass subjected to blast and impact loading
Patlama ve darbe yüklemesine maruz kalan lamine camın yapısal performansı
MOHELDEEN HEJAZI
Doktora
İngilizce
2024
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ SARI
- Kuyu içi (VSP) sismik verilerinin konvansiyonel olmayan yöntemlerle kömür aramacılığına yönelik entegre analizi
Integrated analysis of wellbore seismic data by unconventional methods for coal exploration
ALİ CANKURTARANLAR
Doktora
Türkçe
2024
Jeofizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiJeofizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA EMİN DEMİRBAĞ
- Tabaka gözenekliliği ve akışkan cinsinin sismik yansıma genliklerinin açı ile değişimine etkisi
The effects of porosity and fluid type on the angle dependent reflectivity
VOLKAN UĞUR KARAGÖL
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Jeofizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiJeofizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HÜLYA KURT
- Identification of Heterogeneous Properties of a Metallic Polycrystal by Stereoscopic Measurements at the Microstructure Scale
Mikro yapı ölçeğinde stereoskopik ölçümlerle metalik polikristalin heterojen özelliklerinin belirlenmesi
ADİL KILINÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Makine MühendisliğiUnıversıte de LılleMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. AHMED EL BARTALI
PROF. DR. VINCENT MAGNIER
DR. JEAN-FRANÇOIS WITZ