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
- Tez No: 611728
- Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET HALUK AKSEL, DR. MEHMET ALİ AK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Mekanik Bilim Dalı
- 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
- Yüksek basınç gradyanlı akışın sayısal modellenmesi
A numerical study on high pressure gradient flows
ALAZ TALAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖMER GÖREN
- 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
2011
Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CAN FUAT DELALE
- Su türbinlerinde kavitasyon karakteristiklerinin sayısal olarak incelenmesi
Numerical investigation of cavitation properties for hydraulic turbines
BURAK ALTINTAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Makine MühendisliğiTOBB Ekonomi ve Teknoloji ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SELİN ARADAĞ ÇELEBİOĞLU
DR. TEVFİK KUTAY ÇELEBİOĞLU
- Hidrofoillerde derinlik ve kat-kat etkisinin incelenmesi
An Investigation of depth and cascade effect on hydrofoils
AYDIN ŞALCI
- Numerical investigation of flow around a marine propeller
Bir deniz pervanesi etrafındaki akışın sayısal incelenmesi
MESUT TANER
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Gemi MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiDeniz Bilimleri ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYTUNÇ EREK