A spectral approach for solving two-fluid flow stability problem
Çift-akışkanlı akış kararlılık problemi çözümü için spectral metot yaklaşımı
- Tez No: 718050
- Danışmanlar: PROF. DR. IŞIK HAKAN TARMAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 106
Özet
Türbülans ve türbülansa geçiş, fizikte hala çözülmemiş konulardan biridir. Geçiş akışlarının çok fazlı uygulamaları, kararsızlık kaynağı için birçok seçeneğe sahip olduğundan tek fazlı muadillerine göre daha karmaşıktır. Oşinografiden roket motorlarına, petrol endüstrisinden astrofiziksel olaylara kadar çok fazlı kararsızlıkların hem doğada hem de endüstride birçok örneği vardır. Tüm bu uygulamalarda geçişin başlangıç noktası bilgisinin edinilmesi çok önemlidir. Bu çalışmada çok fazlı akışların kararsızlığı, özellikle arayüzlerdeki kararsızlıklar üzerinde durulmustur. Doğrusal kararlıklık yaklaşımı kullanılmış ve pertürbasyonların davranısını yakalamak için Orr-Sommerfeld denklemi çözülmüştür. Çok fazlı akış için, her faz için Orr-Sommerfeld denklemleri oluşturulur ve ayrı fazları bağlamak için arayüz koşulları uygulanır. Rey-nolds sayısı, çok fazlı akışlar için, düzensizlikleri ve kararsızlığı etkileyen boyutsuz tek parametre değildir. Yoğunluk ve viskozite oranları, yüzey geriliminin etkisi, yerçekimi ve zamandan bağımsız hız profillerinin türevlerinin tümü, arayüzdeki kararsızlıklar üzerinde karakteristik etkilere sahip olacaktır. Ayrıklaştırma için bir spektral yöntem, Chebyshev Kollokasyon yöntemi kullanılır. Doğrulama durumları için Matlab, Octave ve C++ programlama dilleri kullanılır. Hem tek fazlı hem de çok fazlı akış için kodların doğrulanması, sayısal sonuçların ve literatürden elde edilen sonuçların karşılaştırılmasıyla elde edilir.
Özet (Çeviri)
Turbulence and transition to turbulence are still one of the unresolved topics in physics. Multiphase applications of the transitional flows are more complex than their single-phase counterparts due to having many options for the source of instability. From oceanography to rocket engines, from oil industry to astrophysical phenomena, multiphase instabilities have many examples in both nature and industry. Acquiring the knowledge of the starting point of transition is crucial in all these applications. In this study focus is the instability of multiphase flows, especially the instabilities at interfaces. Linear hydrodynamic stability approach is used, and the Orr-Sommerfeld equation is solved in order to capture the behavior of perturbations. For multiphase flow, Orr-Sommerfeld equations for each phase are built, and interface conditions are applied to connect individual phases. The Reynolds number is not the only dimensionless parameter for multiphase flows to affect the perturbations and instability. Stratifications of density and viscosity, the effect of surface tension, gravity, and derivatives of mean velocity profiles will all have characteristic effects on the instabilities at the interface. A spectral method, Chebyshev Collocation method, is used for discretization. Matlab, Octave, and C++ programming languages are used for validation cases. Validation of codes for both single-phase and multiphase flow by the comparison of numerical results and results from the literature.
Benzer Tezler
- Fizikte bazı spektral uygulamalar
Some spectral applications in physics
IŞIL PAKİZE ILGAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Fizik ve Fizik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ORHAN İÇELLİ
PROF. DR. VATAN KARAKAYA
- Music retrieval systems: Robust performance under the effect of uncertainty
Başlık çevirisi yok
ERDEM ÜNAL
Doktora
İngilizce
2008
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiUniversity of Southern CaliforniaDR. SHRIKANTH NARAYANAN
- Assessing the impact of super-resolution on enhancing the spatial quality of historical aerial photographs
Tarihi hava fotoğraflarının mekansal kalitesini artırmada süper-çözünürlüğün etkisinin irdelenmesi
ABDULLAH HARUN İNCEKARA
Doktora
İngilizce
2024
Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik ÜniversitesiGeomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DURSUN ZAFER ŞEKER
- A new globally convergent computational spectral conjugate gradient algorithm for solving unconstraint nonlinear test-problems
Kısıtsız doğrusal olmayan test problemlerin çözümü için yeni küresel yakınsak hesaplamalı spektral eşlenik gradyan algoritması
ALI ABBAS YOUNIS AL ARBO
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolFatih ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Assist. Prof. Dr. AİŞE ZÜLAL ŞEVKLİ
- Computational imaging and inverse techniques for high-resolution and instantaneous spectral imaging
Başlık çevirisi yok
SEVİNÇ FİGEN ÖKTEM
Doktora
İngilizce
2014
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolUniversity of Illinois at Urbana-ChampaignPROF. FARZAD KAMALABADI
PROF. RICHARD E. BLAHUT