Development of an axisymmetric Euler solver using finite volume method for internal and external flows
Sonlu hacim metodu kullanılarak iç ve dış akışlar için eksenel simetrik Euler çözücüsü geliştirilmesi
- Tez No: 82646
- Danışmanlar: PROF. DR. M. HALUK AKSEL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 1999
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 139
Özet
öz SONLU HACİM METODU KULLANILARAK İÇ VE DIŞ AKIŞLAR İÇİN EKSENEL SİMETRİK EULER ÇÖZÜCÜSÜ GELİŞTİRİLMESİ Kantar, Levent Yüksek Lisans, Makina Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi : Prof. Dr. M. Haluk Aksel Temmuz 1999, 139 sayfa Bu tez çalışmasında, iç ve diş, eksenel simetrik, sıkıştmlabilir akışlar için Microsoft Developer Studio 4.0 programının FORTRAN modülününde yazılmış bir Euler çözücüsü geliştirilmiştir. Temel akış denklemleri olarak kullanılan Euler denklemlerinin korunumlu haldeki şekilleri sonlu hacim metodu kullanılarak aynştınlmıştır. Kullanılan sayısal düzenleme hem zamanda hem de uzayda ikinci dereceden hassasiyete sahip olan tek- adımlı Lax-Wendroff düzenlemesidir. Zamanla değişmeyen durağan hale, çözümün, her hesaplamada bir önceki hesaplamada elde edilen sonuçlar kullanılarak zamandailerletilmesi ile ulaşıldığından, Euler denklemleri tüm akış rejimlerinde hiperbolik davranış göstermektedir ki bu da yapılan analizi kolaylaştırır. Sınırlar, uzak-bölge sınır şartlan ve katı duvar sınır şartlan olmak üzere iki şekilde tanımlanmıştır. Uzak-bolge sınır şartlan yansıtmayla özelliğe sahip olup karakteristik metod kullanılarak ele alınmışlardır. Katı duvar için geçerli olan sınır şartı ise, şuurdaki basınç değerlerinin momentum denkleminin yüzeye dik bileşeninin kapalı olarak çözümlenmesi ile elde edildiği teğetlik şartıdır. Yazılan kodun geçerliliğini ispatlamak için, hem dış hem de iç akışlann ele alındığı dört ayn çözümleme, literatürde bulunan sonuçlarla karşılaştınlmıştır. İlk test çalışması TÜBİTAK-SAGE tarafından geliştirilmiş olan 227-D roketinin etrafındaki ses altı, ses civan ve ses üstü akış rejimlerinin çözümlenmesidir. İkinci test çalışmasında, SOCBT mermisi etrafındaki ses civan, dış akış ele alınmıştır. Dış akış ile ilgili son test çalışması, arkası düz uzayan bir 25° koni etrafındaki ses üstü akıştır. AES'in iç akışlar için çalıştınldığı bir adet test çalışması mevcuttur. Bu çalışma 45°- 15° yakınsak-uzaksak lüle konfigürasyonu içerisindeki ses ara-ses üstü akıştır. Anahtar Kelimeler : Euler Denklemleri, Dış ve İç Eksenel Simetrik Akış, Sonlu Hacim Metodu, Belirli Çözümleme VI
Özet (Çeviri)
ABSTRACT DEVELOPMENT OF AN AXISYMMETRIC EULER SOLVER USING FINITE VOLUME METHOD FOR INTERNAL AND EXTERNAL FLOWS Kantar, Levent M.Sc, Department of Mechanical Engineering Supervisor : Prof. Dr. M. Haluk Aksel July 1999, 139 pages In this thesis, an Euler solver is developed for internal and external, axisymmetric, compressible flows using the FORTRAN module of Microsoft Developer Studio 4.0. The governing Euler equations are discretized in their conservative form using finite volume method. The numerical scheme employed is the one-step Lax- Wendroff scheme that is second order accurate both in time and in space. Since the steady state is reached by explicitly marching the solution in time, the Euler HIequations exhibit hyperbolic behavior in all flow regimes which facilitates the analysis. The boundaries are identified with two types of conditions, namely, far-field boundary conditions and solid wall boundary conditions. Far-field boundary conditions have non-reflecting nature and are handled by means of the method of characteristics. The valid boundary condition for the solid walls is the tangency condition, in which the pressure values on the boundary are obtained through the implicit solution of normal momentum equation for each node. To prove the validity of the code, four test cases including both external and internal flows are compared with the results in the literature. First test case is the solution of subsonic, transonic and supersonic flow regimes over 227-D rocket which is developed by TÜBİTAK-SAGE. In the second test case, the transonic external flow over a secant-ogive-cylinder boattail (SOCBT) projectile is handled. The final test case to exemplify the external flow is the supersonic flow over a 25° cone with an expanding afterbody. There is one test case of internal flow for which the AES is executed. This test case is a subsonic-supersonic flow through a 45°- 15° convergent- divergent nozzle configuration. Keywords : Euler Equations, Internal and External Axisymmetric Flow, Finite Volume Method, Explicit Solution IV
Benzer Tezler
- Development of a three-dimensional object oriented euler solver using c++ programming language
C++ programlama dili kullanarak üç boyutlu nesneye yönelik euler çözücüsü geliştirilmesi
CÜNEYT SERT
Yüksek Lisans
İngilizce
1998
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. M. HALUK AKSEL
- Computational analysis of external store carriage in transonic speed regime
Harici yük taşımanın transonik sürat bölgesinde hesaplamalı analizi
İ. CENKER ASLAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2003
Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYDIN MISIRLIOĞLU
PROF. DR. OKTAY BAYSAL
- Development of a navier-stokes solver for multi-block applications
Çok bloklu uygulamalar için navier-stokes çözücüsü geliştirilmesi
ERİNÇ ERDOĞAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2004
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALUK AKSEL
PROF. DR. TUĞRUL TINAZTEPE
- A holistic decision support tool for facade design
Cephe tasarımı için bütüncül bir karar destek aracı
SİNEM KÜLTÜR
Doktora
İngilizce
2019
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞE NİL TÜRKERİ
PROF. DR. Ulrich KNAACK
- Development of an axisymmetric, turbulent and unstructured navier-stokes solver
Eksenel simetrik, türbülanslı ve yapısal olmayan bir navier-stokes çözücüsü geliştirilmesi
MUSTAFA AKDEMİR
Yüksek Lisans
İngilizce
2010
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Bölümü
PROF. DR. M. HALUK AKSEL