High-order discontinuous Galerkin Boltzmann solutions for low mach aerodynamics
Düşük mach aerodinamik problemlerin yüksek dereceli süreksiz Galerkin Boltzmann yöntemiyle çözülmesi
- Tez No: 830949
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ALİ KARAKUŞ, PROF. DR. TİM WARBURTON
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Boltzmann denklemleri, Mach sayısı, Yüksek mertebeli sonlu elemanlar, Boltzmann equations, Mach number, Higher order finite elements
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tezde, yüksek dereceli süreksiz Galerkin formulasyonu Boltzmann-BGK denklemlerine uygulanarak düşük Mach sayısında aerodinamik sonuçlar elde edilmeye çalışılmıştır. Ayrıca tezde, süreksiz Galerkin kütüphanesi olan libparanumaldan yararlanılmış ve düşük Mach rejimde aerodinamik parametreler elde edilerek literatürdeki verilerle karşılaştırma yapılması hedeflenmiştir. Temel olarak, Boltzmann-BGK denklemleri hız uzayında integre edilerek akışkanın davranışını açıklayan diferansiyel denklem sistemine çevrilmiştir. Daha sonra bu denklem sistemi süreksiz Galerkin yöntemi kullanılarak çözülmüştür. Sınır koşullarından gelen istenmeyen etkiler, mükemmel eşleşen tabaka (PML) yöntemi ile etkisiz hale getirilmeye çalışılmıştır. Galerkin Boltzmann formulasyonunun doğruluğu literatürde bulunan örnek problemlerle ve düşük Mach sayılarındaki aerodinamik senaryolarla incelenmiştir. Yüksek dereceli süreksiz Galerkin Boltzmann yönteminin, mükemmel eşleşen tabaka tekniği ile birleşimiyle elde edilen sonuçlar, düşük Mach rejimdeki aerodinamik problemlerin hem teorik hem de hesaplamalı akışkanlar dinamiği yönüne katkıda bulunmaktadır. Formulasyonun sonuçlarından ve mevcut verilerle yapılan karşılaştırmalardan elde edilen bilgiler, düşük Mach rejimdeki akış davranışlarının anlayışını artırarak pratik mühendislik uygulamalarında daha doğru ve güvenilir simülasyonların yolunu açmaktadır.
Özet (Çeviri)
This thesis advances the understanding and computational techniques of low Mach number aerodynamics by applying high-order discontinuous Galerkin (DG) solutions to the Boltzmann-BGK equation. Leveraging the power of the libparanumal framework, this study provides comprehensive insights into the behavior of flows at low Mach numbers. The core methodology involves discretizing the Boltzmann-BGK equation in velocity space by employing the Hermite polynomials, resulting in a system of equations governing flow motion. The complicated system is efficiently addressed using the discontinuous Galerkin technique, which provides strong numerical solutions that accurately describe the underlying physics. Incorporating a perfectly matched layer (PML), a method crucial in eradicating unwanted artifacts resulting from problem boundaries, addresses the difficulties posed by boundary oscillations. The effectiveness of the suggested methodology is thoroughly investigated and supported through meticulous analysis of benchmark and low Mach aerodynamic conditions and drawing comparisons between the obtained solutions and existing data within the literature. This thesis contributes to the computation of low Mach number aerodynamics by carefully combining high-order discontinuous Galerkin methods, the Galerkin Boltzmann formulation, and the perfectly matched layer technique. The gaining of knowledge derived from the results and the subsequent comparisons with known data contribute to advancing our understanding of flow behaviors. Moreover, this progress facilitates the development of more accurate and reliable simulations for engineering applications.
Benzer Tezler
- İzmir'de bazı yolların kapatılarak yaya bölgeleri oluşturma da kent peyzajını geliştirme açısından yeniden planlanması üzerinde araştırmalar
Başlık çevirisi yok
BAHAR TÜRKYILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Şehircilik ve Bölge PlanlamaEge ÜniversitesiŞehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı
- Atherosklerotik kalp hastalıklarında risk faktörleri
Risk factors in the coronary artery disease
MURAT SUHER
- Diesel motorları yakıt püskürtme sistemlerinin dinamik simülasyonu
Başlık çevirisi yok
İRFAN KARAGÖZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Makine MühendisliğiUludağ ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OĞUZ BORAT
- Ege bölgesi keçi liflerinin bazı önemli fiziksel, kimyasal özellikleri ve değerlendirme imkanları
Başlık çevirisi yok
NİLÜFER ERDEM
Doktora
Türkçe
1985
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiEge ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLSEREN YAZICIOĞLU
- Hızlı katılaşma ile yüksek mukavemetli malzemelerin üretilmesi ve kurşun-asit akümalatörlerine uygulanması
Başlık çevirisi yok
ÜMİT AKÇAL
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Makine MühendisliğiUludağ ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HALİM DEMİRCİ