Streamtube formulation of three-dimensional inviscid steady flow using newtons linearization
Üç boyutlu viskozitesis durağan akışın newton doğrusallaştırması kullanılarak akış tüpü formülasyonu
- Tez No: 76086
- Danışmanlar: DOÇ. DR. İ. SİNAN AKMANDOR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Uçak Mühendisliği, Aircraft Engineering
- Anahtar Kelimeler: Viskozitesiz Akış, Üç Boyutlu Akış, Akış Tüpü Formülasyonu, Newton Doğrusallaştırması, Aerodinamik Tasarım, Inviscid Flow, Three-Dimensional Flow, Streamtube Formulation, Newton's Linearization, Aerodynamic Design
- Yıl: 1998
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Havacılık Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 192
Özet
ÖZ ÜÇ BOYUTLU VİSKOZİTESİZ DURAĞAN AKIŞIN NEWTON DOĞRUSALLAŞTIRMASI KULLANILARAK AKIŞ-TÜPÜ FORMÜLASYONU KARASOY, Sartuk Doktora, Havacılık Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi: Doç Dr. I. Sinan AKMANDOR Eylül 1998, 174 Sayfa öncelikle iç akış uygulamalarına yönelik özgün bir çözüm algoritması, üç boyutlu viskozitesiz durağan akış için, akış-tüplerinden yapılmış çözüm ağı üzerinde ve Newton doğrusallaştırması tekniği kullanılarak, geliştirilmiştir. Akış tüplerinin, geometrilerini yakınsanan akış çözümüne uyarlamaları için, akış yönüne dik iki yönde serbestlik dereceleri vardır. Üç boyuttaki bir akış-tüpünün içindeki akışın, esasen, yaklaşık tek boyutlu olmasına dayanarak, öncelikle, yaklaşık tek boyutlu akış için sesüstü ve ses civarı çözüm algoritmaları geliştirilmiş ve akış tüpü içindeki durağan akış incelenmiştir. Sesüstü akış için uzayda ilerleyen açık bir yöntem kullanılmış, ve ses civarı akış için yeni bir density upwinding explicit relaxation yöntemi geliştirilerek denenmiştir. Her iki çözüm prosedürü de sonlu hacimler ayrıştırması kullanmakta ve çözüm Newton doğrusallaştırma tekniğine dayanmaktadır. Sınama problemlerinin sonuçlan akış-tüpü çözümlerinin analitik çözümlere yakın olduğunu göstermiştir.Üç boyutlu ayrışık akış denklemlerinin korunumlu formları, akış-tüpü formülasyonuna dayanarak, doğrusallaştırılmış ve kapalı olarak çözülmüştür. Ek basınç denklemleri, akış-tüpü çözümlerinin etkileşimini sağlayan ve akış- tüplerinin yüzlerine etkiyen basınçlara dayanarak yazılmıştır. Formülasyonun uygulandığı sesaltı sınama problemleri, formülasyonun hızlı yakınsadığı ancak yüksek bellek tahsisi gerektirdiği ortaya koymuştur. Çözüm algoritmasının potansiyel iyileştirme alanları belirlemiş ve ilgili yönlendirici bilgiler verilmiştir. Katı yüzeylerdeki sınır koşullan, bu yüzeylerindeki çözüm ağı noktalarının akış yüzeylerine dik yöndeki hareket serbestlik derecesi kaldırarak belirtilmektedir. Mevcut yöntemin, bu kendine özgü sınır koşuluna dayanan, olası gelişme alanları belirlenmiştir; tersten aerodinamik tasarım ve sınır tabakası çözümü ile etkileşim.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT STREAMTUBE FORMULATION OF THREE-DIMENSIONAL INVISCID STEADY FLOW USING NEWTON'S LINEARIZATION KARASOY, Sartuk Ph. D., Department of Aeronautical Engineering Supervisor: Assoc. Prof. Dr. I. Sinan AKMANDOR September 1998, 174 Pages A novel solution algorithm for three-dimensional steady inviscid flow is developed, primarily for internal flow applications, using Newton's linearization technique, based on a grid constructed of streamtubes. The streamtube edges have two degrees of freedom to move, in normal and binomial directions with respect to the streamwise direction, so as to adopt their geometry to the converged flow solution. Since the flow in a three-dimensional streamtube is essentially quasi one- dimensional, first, the steady inviscid flow in a streamtube is investigated by developing supersonic and transonic solution algorithms for quasi one- dimensional flow. An explicit space marching scheme is used for supersonic flow, and an explicit relaxation scheme with density upwinding is newly developed and tested for transonic flow. Both solution procedures use finite volume discretization and the solution is based on Newton's linearization technique. The results of the test case problems showed that the streamtube solutions are close to the analytic solutions.Based on the streamtube formulation, the conservative form of the three- dimensional discrete flow equations are linearized and solved implicitly. Auxiliary pressure equations are defined based on pressures acting on streamtube faces, which coupled the streamtube solutions. The formulation is applied on subsonic test cases, which convey that the formulation has fast convergence but requires large memory allocation. Potential improvement areas on the solution algorithm are identified, and related guidelines are provided. The boundary condition at the solid wall boundaries is specified by simply eliminating the degree of freedom of the grid nodes to move normal to these streamsurfaces. Based on this unique type of boundary condition, possible extensions of the current method are identified, namely; the inverse aerodynamic design and coupling of a boundary layer solution.
Benzer Tezler
- Değişken kanat açılı düşey eksenli rüzgar türbini tasarımı
Design of vertical axis wind turbine with variable pitch angle
RIDVAN ALMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Mühendislik BilimleriDokuz Eylül ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALPASLAN TURGUT
- Axial compressör and turbine stage design using throughflold and blade-to-blade codes
Kanal akış ve paralel arası akış kodları kullanarak eksenel akışlı kompresör ve türbin kadame tasarımı
L.OKTAY GÖNÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
1998
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET Ş. ÜÇER
- Stability boundary investigation via the harmonic balance method on a transonic axial compressor
Bir transonik eksenel kompresörde stabilite sınırının harmonik denge metoduyla incelenmesi
KORAY SEVİNÇ
Doktora
İngilizce
2024
Havacılık ve Uzay MühendisliğiEge ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. UTKU ŞENTÜRK
- Sıvı yakıt damlacık dizilerinde momentum, ısı ve kütle geçişi
Momentum, heat and mass transfer in liquid fuel droplet arrays
CAHİT AKIN
- Küçük delta tipi darrieus rüzgâr türbini verimine farklı düşey kanat açısı ve uç açıklıklarının etkisinin deneysel olarak araştırılması
Experimental investigation of the effect of different vertical blade angels and tip spans on small delta type darrieus wind turbine efficiency
ADEM ÜNAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
EnerjiKonya Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FARUK KÖSE