Çapraz akış etkisi altındaki jetin akış özelliklerinin sayısalincelenmesi
Numerical investigation of flow characteristics of jet undercross-flow
- Tez No: 891483
- Danışmanlar: DOÇ. DR. NUREDDİN DİNLER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Mechanical Engineering, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 102
Özet
Çapraz akış altındaki sıvı jet akışının sayısal olarak incelenmesi özellikle ramjet ve scramjet benzeri motorlarda kapsamlıca incelenen bir olay olmakla birlikte genel anlamda yakıt-hava karışım parametrelerinin belirlenmesi için yapılan bir çalışmadır. Aynı zamanda zirai ilaçlama, sıvı yakıtlı roket motorlarında ve soğutma sistemlerinde de görülmektedir. Yapılan çalışmada ise referans olarak seçilen deneysel çalışma sayısal olarak doğrulanmıştır. Doğrulanma yöntemi zamana bağlı VOF analizi olarak seçilmiş. Birimsiz parametreler olan momentum akı oranı (q=18, q=27, q=36) ve Weber sayısı (We=1,32; We=3,84; We=5,38; We=10,68; We=11,91; We=12,73; We=15,38; We=20,58; We=33,1; We=64.87 ve We=107.24) ile jet akış hızı (𝑉𝑗=2,1 m/s, 𝑉𝑗=4,45 m/s, 𝑉𝑗=5,46 m/s, 𝑉𝑗=6,30 m/s ve 𝑉𝑗=10,40 m/s,), çapraz akış hızı (𝑉𝑎=10 m/s, 𝑉𝑎=30 m/s, 𝑉𝑎=50 m/s, 𝑉𝑎=60 m/s, 𝑉𝑎=70 m/s ve 𝑉𝑎=90 m/s), çapraz akış sıcaklığı (𝑇𝑎 = 18 °𝐶, 𝑇𝑎 = 200 °𝐶 ve 𝑇𝑎 = 300 °𝐶) ve jet akışkanının çeşidi (su, aseton ve kerosen) değiştirilerek farklı değerleri için analizler yapılmış ve elde edilen sonuçlar çalışmanın ilk aşamasında referans alınan deneysel sonuçlar ile karşılaştırılmış, kullanılan çift fazlı akış modeli ve türbülans modeli ile kullanılan parametreler doğrulanmıştır. Çalışmanın ikinci aşamasında ise bu doğrulanan model jet yakıtı ana maddelerinden olan kerosen için yapılmış. Analizlerden elde edilen veri setleri biriktirilmiş. Bu veriler ısıtılmamış çapraz akış ve ısıtılmış çapraz akış olmak üzere iki grupta toplanmış, eğri uydurma yöntemleri kullanılarak uygun eşitlikler belirlenmiş ve bu eşitliklerin sonuçlara uygunluğu gösterilmiştir. Bu çalışma sonucunda elde edilen eşitlikler, akış yönünde çalışmanın limit uzunluk parametresi olarak kabul edilen 10 çaplık mesafede 0,991 maksimum ve 0,973 minimum determinasyon katsayına (𝑅2) sahip olacak doğrulukta sonuçlar elde etmiştir.
Özet (Çeviri)
The numerical investigation of liquid jet in crossflow is a study that is especially done for engines like ramjets and scramjets and main purpose of the study is to decide mixture properties of the phenomenon. It is also seen in agricultural spraying, rocket engines and cooling systems. At the first stage of the study, the numerical study is validated with results gathered from chosen experimental study. The method used for this validation is transient VOF (Volume of Fluid) analysis. The analysis is done for various dimensionless parameter namely momentum flux ratio (q=18, q=27, q=36) and Weber number (We=1,32; We=3,84; We=5,38; We=10,68; We=11,91; We=12,73; We=15,38; We=20,58; We=33,1; We=64.87 and We=107.24), and also for jet velocity (𝑉𝑗=2,1 m/s, 𝑉𝑗=4,45 m/s, 𝑉𝑗=5,46 m/s, 𝑉𝑗=6,30 m/s and 𝑉𝑗=10,40 m/s,), crossflow velocity (𝑉𝑎=10 m/s, 𝑉𝑎=30 m/s, 𝑉𝑎=50 m/s, 𝑉𝑎=60 m/s, 𝑉𝑎=70 m/s and 𝑉𝑎=90 m/s), crossflow temperature (𝑇𝑎 = 18 °𝐶, 𝑇𝑎 = 200 °𝐶 and 𝑇𝑎 = 300 °𝐶) and type of fluid as (water, acetone and kerosene). At the first stage study, the results gathered from these analyses compared with chosen experimental study. And by doing this, the multiphase modeling parameters and turbulence modeling parameters are validated. At the second phase of the study, the analyses have been done for kerosene which is main component of the jet fuel. All the results are accumulated and grouped into two different sets. One for unheated crossflow and one for heated crossflow. The results for these two groups are expressed with an equation by using curve fitting techniques. The compatibility of these two techniques is also evaluated in terms of their individual 𝑅2 values. And according to the results gathered from this study, the equations are in line with the results from validated analyses with 𝑅2 values of minimum 0,973 and maximum 0,991 for the length of 10 jet diameter which is study constraint.
Benzer Tezler
- Aerodynamics of cross-flow with side jets
Yan jetli çapraz akışkanın aerodinamiği
FATİH GÜNEŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
1998
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İ. BEDİ ÖZDEMİR
- Use of hydrodynamic stability approach for the calculations of inflow boundary conditions and spread of an axisymmetric turbulent swirling jet
Hidrodinamik kararlılık analizi ile oluşturulan giriş koşulları kullanılarak çalkantılı sarmal jet akışı benzetiminin yapılması
AMIR HOSSEIN MEHRABI KERMAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İLYAS BEDİİ ÖZDEMİR
- Çarpmalı jet ve rib kullanımının kanal yüzeyindeki soğutma performansına etkilerinin araştırılması
Investigating the effect of impinging jet and rib usage on the cooling performance of the channel surface
ORHAN YALÇINKAYA
- Gaz türbin kanatlarında jet çarpmalı soğutmanın deneysel ve sayısal incelenmesi
Experimental and numerical investigation of jet impingement cooling on gas turbine blade
AHMET ÜMİT TEPE
Doktora
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiKarabük ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YAŞAR YETİŞKEN
- Parkinson tedavisi için nöral farklılaşmış diş pulpası kök hücreleri-enjekte edilebilir polimer modeli: in-vitro çalışmalar
A model of neural differentiated dental pulp stem cells-injectable polymer gel for treatment of parkinson's disease: In-vitro studies
MERVE ÇAPKIN YURTSEVER
Doktora
Türkçe
2016
BiyomühendislikHacettepe ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MENEMŞE GÜMÜŞDERELİOĞLU