Geri Dön

Numerical investigation of cavitating flow in variable area venturi on the basis of experimental data

Değişken alanlı venturi'lerde kavitasyonlu akışın deneysel temelli nümerik incelenmesi

  1. Tez No: 611728
  2. Yazar: HASAN TOLGA GÜMÜŞEL
  3. Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET HALUK AKSEL, DR. MEHMET ALİ AK
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2020
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Mekanik Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 121

Özet

Değişken alanlı kavitasyonlu Venturi, özellikle sıvı yakıtlı ve hibrit roket motorlarında kullanılan akış kontrol bileşenlerindendir. Bu komponent kendi ekseni yönünde hareket ederek akış alanını ayarlayan bir mekanizmaya sahiptir. Venturi üzerinden geçen debi, kavitasyon etkisiyle çıkış basıncından bağımsız hale gelmektedir. Bu da değişken alanlı kavitasyonlu Venturiyi bir sıvı yakıtlı roket motoru için çok hayati bir bileşen yapar. Akış hızını düzenleme kabiliyetine ek olarak bu bileşen giriş ve çıkış hatları arasında bir izolasyon oluşturabilmektedir. Bu tezde, değişken alanlı Venturi içerisinden geçen kavitasyonlu akış, hem deneysel hem de sayısal olarak incelenmiştir. Çok fazlı akışı çözmek için açık kaynak kodlu OpenFOAM yazılımı kullanılmıştır. Kavitasyonu modellemek için Schnerr-Sauer kütle taşınım yöntemi, türbülansı modellemek için ise k-omega SST türbülans modeli kullanılmıştır. Model ve çözücü, kavitasyonlu Venturinin basit bir versiyonunda yapılan deneysel çalışmalarla doğrulanmaya ve geçerlenmeye çalışılmıştır. Strok mesafesi, giriş ve çıkış basınçları ve Venturi çıkış açısı parametrelerinin Venturi performansına etkisi incelenmiştir.

Özet (Çeviri)

Variable area cavitating Venturi is a throttling device that can regulate the flow rate used in liquid and hybrid rocket motors. It has a pintle mechanism which adjusts the flow area by moving back and forth in the direction parallel to the outflow from the Venturi. The flow rate is independent of the downstream pressure due to cavitation. This makes the variable area cavitating Venturi a very critical component for liquid propellant rocket engine because it can create an isolation between the inlet and the outlet in addition to controlling the mass flow rate. In this thesis, the cavitating flow through the variable area Venturi is investigated both experimentally and numerically. In order to solve the multi-phase flow, the open-source OpenFOAM software has been utilized. Schnerr-Sauer mass transport method is used to model the cavitation together with k-omega SST turbulence model. The model and the solver have tried to be verified and validated by experimental studies conducted on a simple version of the cavitating Venturi. The pintle positions,the upstream and downstream pressures, and the divergence angle of the Venturi has been examined in terms of their effect on the Venturi performance.

Benzer Tezler

  1. Yüksek basınç gradyanlı akışın sayısal modellenmesi

    A numerical study on high pressure gradient flows

    ALAZ TALAY

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Gemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ÖMER GÖREN

  2. Numerical simulation of unsteady quasi-one-dimensional bubbly cavitating nozzle flows

    Sanki-bir-boyutlu lülelerde daimi olmayan kavitasyonlu kabarcıklı akışların sayısal benzetimi

    ZAFER BAŞKAYA

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2011

    Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. CAN FUAT DELALE

  3. Su türbinlerinde kavitasyon karakteristiklerinin sayısal olarak incelenmesi

    Numerical investigation of cavitation properties for hydraulic turbines

    BURAK ALTINTAŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Makine MühendisliğiTOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SELİN ARADAĞ ÇELEBİOĞLU

    DR. TEVFİK KUTAY ÇELEBİOĞLU

  4. Hidrofoillerde derinlik ve kat-kat etkisinin incelenmesi

    An Investigation of depth and cascade effect on hydrofoils

    AYDIN ŞALCI

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    1984

    Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    PROF. DR. KEMAL KAFALI

  5. Numerical investigation of flow around a marine propeller

    Bir deniz pervanesi etrafındaki akışın sayısal incelenmesi

    MESUT TANER

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2016

    Gemi MühendisliğiDokuz Eylül Üniversitesi

    Deniz Bilimleri ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AYTUNÇ EREK