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
- Tez No: 903933
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ÖZGÜR UĞRAŞ BARAN, DR. ERDEM DİKBAŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- 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
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
- 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
2012
Kimya MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. NURCAN TUĞRUL
- Modeling and assessment of the effectiveness of government information systems
Kamu bilişim sistemlerinin etkililiğinin modellenmesi ve değerlendirilmesi
AYDIN NUSRET GÜÇLÜ
Doktora
İngilizce
2011
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü
PROF. DR. SEMİH BİLGEN
- 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
2019
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolAtatürk ÜniversitesiYönetim Bilişim Sistemleri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERSİN KARAMAN
- 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
2025
Maden Mühendisliği ve Madencilikİstanbul Teknik ÜniversitesiMaden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ATAÇ BAŞÇETİN
- 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
2025
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiSakarya ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZER UYGUN