Geri Dön

Implementation, assessment, and extension of the wray-agarwal turbulence model for shock wave-boundary layer interactions

Wray-agarwal türbülans modelinin şok dalgası-sınır tabaka etkileşimi kapsamında uygulanması, değerlendirilmesi ve genişletilmesi

  1. Tez No: 903933
  2. Yazar: SEMİH CAN AKÇA
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. ÖZGÜR UĞRAŞ BARAN, DR. ERDEM DİKBAŞ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2024
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Doğrusal çevrinti viskozitesi kullanan Reynolds ortalamalı Navier-Stokes türbülans modellemesi, endüstride türbülans skalalarının doğrudan çözülmesi yerine standart yaklaşım olarak tercih edilmektedir. Bu nedenle türbülans modellerinin isabeti, şok dalgası-sınır tabaka etkileşimli yüksek hızlı akışlar başta olmak üzere, havacılık ve uzay problemlerinde önemini korumaktadır. Tek denklemli türbülans modelleri, iki veya daha fazla denklemli modellere kıyasla daha az hesaplama gücü gerektirdiği için yaygın olarak tercih edilmektedir. Wray-Agarwal türbülans modeli, yeni geliştirilmiş, tek denklemli ve doğrusal çevrinti viskozitesi kullanan bir modeldir. Endüstride yaygın olarak kullanılan Spalart-Allmaras modeline kıyasla duvar ile çevrelenmiş akışlarda üstünlük gösteren Wray-Agarwal modelinin gelecek vaat eden bir model olduğu değerlendirilmektedir. Fakat bu modelin şok dalgası-sınır tabaka etkileşimli, yüksek hızlı sıkıştırılabilir akışlardaki performansına ilişkin literatürde araştırma eksikliği bulunmaktadır. Bu tezde WA modelinin iki farklı ana versiyonu, açık kaynaklı bir HAD çözücüsüne eklenmiş ve modeller doğrulanmıştır. Modeller, çeşitli şok dalgası-sınır tabaka etkileşimli akış içeren denektaşları kullanılarak incelenmiştir. WA modelinin ısı akısı tahminlerinde yetersiz performans sergilemesine rağmen, zayıf şok kaynaklı ayrılma problemlerinde basınç ve kesme gerilmesi tahminleri için deney verileriyle uyumlu sonuçlar verdiği gözlemlenmiştir. Literatürden seçilmiş iki farklı uyarlama yöntemi model başarımını geliştirme amacıyla Wray-Agarwal modeline uygulanmıştır. Sonuç olarak, şok dalgası kaynaklı kuvvetli akış ayrılmaları için akış tahmin kabiliyetini geliştirmek amacıyla yeni bir model formülasyonu önerilmiştir. Uyarlanmış WA modelinin sıkıştırma rampası tipi akış problemlerinde daha iyi performans gösterdiği tespit edilmiştir.

Özet (Çeviri)

The use of linear eddy viscosity-based Reynolds-averaged Navier-Stokes (RANS) turbulence modeling is the industry-standard approach rather than directly solving turbulent scales. Thus, accurate turbulence modeling preserves its significance in aerospace problems, especially in high-speed flows involving shock wave-boundary layer interactions (SWBLIs). One-equation turbulence models are commonly used tools due to their lower computational cost compared to two- or more-equation models. The newly derived Wray-Agarwal (WA) turbulence model, a one-equation model based on linear eddy viscosity, is promising as it has demonstrated superiority over the commonly used Spalart-Allmaras model in wall-bounded flows. However, there is a lack of research on the performance of the Wray-Agarwal model in high-speed flows involving SWBLIs. In this thesis, two main versions of the WA model are implemented and verified using an open-source CFD solver. The models are investigated using different SWBLI test cases. Although the WA model shows inadequate performance in heat flux predictions, good agreement between validation results and the experiments is observed in terms of pressure and shear stress predictions for weak shock-induced separation problems. Two different improvement methodologies from the literature are applied to the Wray-Agarwal model. Consequently, a new formulation is proposed to improve the prediction capabilities of the Wray-Agarwal model for strong shock-induced separations. The modified WA model is found to perform better in compression ramp-type flow problems.

Benzer Tezler

  1. Farklı bölgelerden alınan uçucu küllerin ağır metal iyonlarının adsorbansında kullanımının geliştirilmesi

    Improvement method for usage of fly ashes from different areas at adsorption of heavy metal ions

    ŞEYMA KÖLEMEN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2012

    Kimya MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. NURCAN TUĞRUL

  2. Modeling and assessment of the effectiveness of government information systems

    Kamu bilişim sistemlerinin etkililiğinin modellenmesi ve değerlendirilmesi

    AYDIN NUSRET GÜÇLÜ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2011

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü

    PROF. DR. SEMİH BİLGEN

  3. Görme engelli öğrenenlere yönelik uyarlanabilir web sayfası eklentisinin geliştirilmesi ve değerlendirilmesi

    Development and evaluation of the adaptive website plug-in for visual impaired learners

    NURBAHAR BORA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolAtatürk Üniversitesi

    Yönetim Bilişim Sistemleri Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ERSİN KARAMAN

  4. Bir atık barajının sismik yükler ve sürekli yağış etkisinde dinamik analizinin değerlendirilmesi

    Evaluation of dynamic analysis of tailings dam under the effect of seismic loads and continuous rainfall

    HASAN ÇELT

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2025

    Maden Mühendisliği ve Madencilikİstanbul Teknik Üniversitesi

    Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ATAÇ BAŞÇETİN

  5. Girişimcilik maaş desteğinin makroekonomik etkilerinin sistem dinamiği ve geometrik uzlaşık programlama yaklaşımıyla analizi

    Analysis of macroeconomic effects of entrepreneurship wage subsidies using the system dynamics and geometric compromise programming approach

    YUSUF ZİYA GÖVCE

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2025

    Endüstri ve Endüstri MühendisliğiSakarya Üniversitesi

    Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ÖZER UYGUN