Development of an adaptive multigrid scheme for computational fluid dynamics
Hesaplamalı akışkanlar dinamiği için bir adaptif çoklu ağ şeması geliştirilmesi
- Tez No: 849160
- Danışmanlar: PROF. DR. KÜRŞAD MELİH GÜLEREN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Matematik, Mühendislik Bilimleri, Uçak Mühendisliği, Mathematics, Engineering Sciences, Aeronautical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Algoritmalar, Hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD), Multigrid yöntemi, Performans, Şema, Algorithms, Computational fluid dynamics (HAD), Multigrid method, Performance, Schema
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Eskişehir Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Uçak Gövde Motor Bakım Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Adaptif çoklu ağ şemalarındaki çeşitlilik eksikliği görülerek tez çalışmalarına başlanıldı. Mümkün olduğu ölçüde gürbüzlüğü ve başarımı sağlayarak yeni bir adaptif çoklu ağ geliştirilmesi ana amaç olarak belirlendi. Makul bir sayısal deney düzeneği kurmak adına, temel seviyede sonlu hacimler yöntemi, ağlararası işlemler ve yinelemeli çözücüler içeren özgün kod geliştirme çabası verildi. Analitik Laplace çözümü bulunan temel bir referans vaka seçilerek, düzgün bir doğrulama hedeflendi. Sabit ve adaptif çoklu ağ şemaları ve algoritmaları uygulandı. Tüm yöntemler, teorileri ve uygulamaları ile birlikte harmanlanarak verildi. Tüm işlem ve yöntemler referans vaka özelinde doğrulandı. Referans iş birimi tanımlanarak hesaplama maliyeti için yeni bir ölçüt olarak önerildi. Sonuçlar derlendi ve artan karmaşıklık sırasıyla sunuldu. Farklı çözüm ağı çözünürlükleri, sınır koşulları ve sabit şemalar etrafında yapılan keşifler, referans vaka ve çoklu ağ yöntemleri ile alakalı önemli hususları ortaya çıkardı. Adaptif çoklu ağ şemaları etrafında yapılan keşifler, maliyet ve başarım ile alakalı önemli hususları ortaya çıkarırken, aynı zamanda en iyi örneklemlerin seçimini sağladı. Tüm keşifler karşılaştırma niceliklerinin temelini oluşturdu. Tezin yenilikçi tarafı, yeni ve alternatif bir adaptif çoklu ağ şeması geliştirilmesiyle birlikte yerine getirildi. Çoklu ağ şemalarının karşılaştırmalı performansları, yeni geliştirilen adaptif çoklu ağ şemasının, daha iyi değilse bile en az diğerleri kadar gürbüz ve başarılı olduğunu gösterdi. Yeni adaptif çoklu ağ şemasına PID sürüşlü ismi verildi ve aynı etkinlikte bir başarımda olduğu halde, esnek şemaya göre %18 daha az maliyete sahip olduğu gösterildi.
Özet (Çeviri)
Lack of variety of adaptive multigrid schemes were spotted and motivated the thesis. Main objective was to develop a new adaptive multigrid scheme while keeping robustness and performance as possible. In order to justify a fair numerical experimentation setup, authentic code generation effort was given that implements basic finite volume methods, intergrid operations and iterative solvers. A fundamental reference case was selected in order to get proper validation which had analytical Laplace solution. Fixed and adaptive multigrid schemes and algorithms were also implemented. All methods were presented with both theory and practice in a harmonized manner. All procedures and algorithms were validated regarding the reference case. Reference work unit was defined and was suggested as a new non-dimensional unit of computational cost measurement. Results were compiled and presented in an increasingly complex order. Explorations varying grid resolutions, boundary conditions and fixed multigrid schemes revealed key factors regarding reference case and multigrid methods. Exploration of adaptive multigrid schemes revealed key aspects regarding cost and performance while enabling selection of best parameter sets for the reference case. Explorations established the basis of comparison metrics. Innovative aspect of the thesis was carried out by developing a new and an alternative adaptive multigrid scheme. Comparative performances of multigrid schemes revealed that newly developed adaptive multigrid scheme is robust and is performing as well as the other ones. The new adaptive multigrid scheme was called PID driven and was shown to have 18% lower cost compared to flexible scheme while preserving performance with same effectivity.
Benzer Tezler
- Calibration and optimization of rans turbulence models for various cases
Farklı problemler için rans türbülans modellerinin kalibrasyonu ve optimizasyonu
CEM TURUTOĞLU
Doktora
İngilizce
2026
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SERTAÇ ÇADIRCI
- Ters-dönüşlü pervane sistemlerinde hidroakustik etkileşim
Hydroacoustic interaction on contra-rotating propeller systems
ÇAĞATAY SABRİ KÖKSAL
Doktora
Türkçe
2022
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMİN KORKUT
- GPU accelerated high-order discontinuous galerkin level set methods for incompressible multiphase flows
Çok fazlı akışlar için yüksek başarımlı yüksek seviyeli süreksiz Galerkin metodları
ALİ KARAKUŞ
Doktora
İngilizce
2015
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET HALUK AKSEL
YRD. DOÇ. DR. CÜNEYT SERT
- Sürdürülebilir toplu konut yerleşmesi tasarımı için Pareto genetik algoritmaya dayalı bir model önerisi: SSPM
A model for sustainable site layout design with pareto genetic algorithm: SSPM
YAZGI AKSOY
- Parmakizi görüntülerinin model tabanlı yaklaşımla sıkıştırılması
Başlık çevirisi yok
İLKER ERSOY
Yüksek Lisans
Türkçe
1996
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiDOÇ.DR. GÖKMEN MUHİTTİN