Modelling of necking and primary particle polydispersity in soot aggregates and their effects on the scattering matrix
Kurum parçacık topluluklarında boyunlanma ile topluluk ve birincil parçacık polidispersitesinin ve saçılma matrisi üzerindeki etkilerinin modellemesi
- Tez No: 792656
- Danışmanlar: PROF. HAKAN ERTÜRK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilim ve Teknoloji, Makine Mühendisliği, Science and Technology, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Isı-Enerji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 115
Özet
Kurum, parçacık topluluğu ve birincil parçacık polidispersitesi ile boyunlanma gibi karmaşık morfolojik özelliklere sahiptir. Bu yapıları ve bunların optik özellikler üzerindeki etkilerini modellemek, morfolojinin ve ilgili formasyon mekanizmalarının karmaşıklığından dolayı zorlu bir iştir. Bu çalışmada, boyunlanma ile topluluk ve birincil parçacık boyutundaki polidispersitenin etkileri saçılma matris elemanları üzerindeki etkileri baz alınarak kapsamlı bir şekilde analiz edilir. Topluluk modelleri, alev kurumunun tipik morfolojik parametrelerini baz alarak ayarlanabilir fraktal oluşturma algoritmalarıyla parçacık-küme ve küme-küme toplanması kullanılarak üretilir. Farklı boyunlanma modelleri, literatürdeki deneysel bir çalışmadan elde edilen saçılma matrisi ölçümlerine dayalı nicel olarak değerlendirilir. Topluluktaki ve birincil parçacık boyutundaki polidispersite, log-normal dağılım fonksiyonları ile modellenir. Saçılma matrisi elemanları, ayrık dipol yaklaşımı ve çok küreli T-matris yöntemi ile hesaplanır. Ele alınan yapıların saçılma matrisi üzerindeki etkileri sunulur ve boyunlanmanın etkisini temsil etmek için önerilen hacim değişimine dayalı yaklaşım değerlendirilir. Sonuçlara göre, boyunlanma ve birincil parçacık polidispersitesinin etkileri benzerdir ve büyük oranda hacim değişikliği ile ilişkilidir, ancak topluluk polidispersitesinin etkileri daha karmaşıktır. Hacim değişimine dayalı yaklaşım belirtilen durumlar için boyunlanmanın saçılma matrisine etkisini temsil etmede iyi performans göstermiştir. Hacim değişimine dayalı yaklaşımın eksikliği de tartışılmış, doğruluğunu artırmak için bir geliştirme önerilmiştir.
Özet (Çeviri)
Soot has complex morphological characteristics such as aggregate and primary particle polydispersity, and necking. Modelling these structures and their effects on the optical behavior is challenging attributed to the complex morphology and the corresponding formation mechanism. In this study, a comprehensive analysis of the impacts of necking and polydispersity in aggregate and primary particle size is conducted to identify their effects on scattering matrix elements. Aggregate representations are generated via tunable fractal generation algorithms using particle-cluster and cluster-cluster aggregation, based on typical morphological parameters of flame-soot. Different necking models are evaluated quantitatively based on measured scattering matrix elements derived from an experimental study in the literature. Polydispersity in aggregate and primary particle size are implemented through log-normal distribution functions. Scattering matrix elements are calculated via discrete dipole approximation and multi-sphere T-matrix method. The impacts of the considered structures on the scattering matrix elements are presented, and the volume variation-based approach is evaluated for representing the impact of necking. According to the results, the impacts of necking and primary particle polydispersity are similar and dominated by the resultant volume change, whereas that of aggregate polydispersity is more complicated. Accordingly, the volume variation-based approach performs well in representing the effect of necking on the scattering matrix for the specified cases. The deficiency of the volume variation-based approach is discussed as well, and an enhancement is proposed to increase its accuracy.
Benzer Tezler
- 1045 çeliğinin mekanik özelliklerine bağlı olarak ortogonal kesme mekaniğinin deneysel olarak incelenmesi
Orthogonal cutting experimental examination of 1045 steel due to mechanical properties
VEHBİ ÖZTEKİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞAFAK YILMAZ
- Investigation of the effect of heat treatments on the formability of the 6061 Al alloy
Isıl işlemlerin 6061 Al alaşımının şekillendirilebilirliğineetkisinin incelenmesi
RAŞİD AHMED YILDIZ
Doktora
İngilizce
2019
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞAFAK YILMAZ
- Advanced identification of flow curve paramaters in tension test
Çekme testi ile elde edilen akma eğrisi parametrelerinin geliştirilmesi
EMRE CORUK
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
Makine MühendisliğiAtılım ÜniversitesiÜretim Mühendisliği Bölümü
YRD. DOÇ. DR. BESİM BARANOĞLU
YRD. DOÇ. DR. CELALETTİN KARADOĞAN
- Çeşitli sünek kırılma modellerinin yüksek sıcaklıklardaki davranışlarının incelenmesi
Investigation of behaviour of severeal ductile fracture models in high temperature
HAKKI IŞIK
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ATA MUGAN
- Identification and validation of effective stress-strain data over a large range of strain for metal forming simulation
Metal şekillendirme simülasyonu için geniş bir gerilme aralığında etkin gerilme-şekil değiştirme verilerinin tanımlanması ve doğrulanması
NAGİHAN ERDEM