Numerical analysis of flow and heat transfer characteristics of gyroid-type structures with triply periodic minimal surfaces
Üçlü periyodik minimal yüzeylere sahip jiroit tipi yapilarin akiş ve isi transferi karakteristiklerinin sayisal analizi
- Tez No: 928229
- Danışmanlar: DOÇ. ÖZGÜR ERTUNÇ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Özyeğin Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Katmanlı üretimin popülaritesinin artması, üstün mekanik, ısı ve kütle transferi özelliklerine sahip olma potansiyelleri nedeniyle mühendislik uygulamalarında üçlü periyodik minimal yüzeylerin (TPMS) kullanımına olan ilgiyi artırmıştır. Bu çalışma, gyroid TPMS yapılarını tanımlayan özellikler, enerji kayıpları, ısı transferi ve akış yapısı arasındaki ilişkiyi anlamayı amaçlamaktadır. Bu amaçla, ilk aşamada iki basılmış TPMS yapısının basınç düşüşü-akış hızı özellikleri ölçülmüştür. Bu çalışmada TPMS yapıları aynı gözenekliliğe sahip ve gyroidlerin frekansı açısından farklılık vardır. Daha sonra, akış simülasyonları iki yöntem kullanılarak gerçekleştirilmiştir: implicit unsteady incompressible Large Eddy Simulations (LES) equations along with the subgrid-scale model and steady incompressible Reynolds Averaged Navier -Stokes (RANS) equations along with the k-epsilon turbulence model. Simüle edilen basınç düşüşleri, ölçülenlerle mükemmel bir şekilde eşleşmese de, deneyler ve simülasyonlar, yüksek frekanslı TPMS'in tüm kütle akış hızı aralığında daha az basınç düşüşü yarattığını göstermektedir. Simülasyon sonuçları, her iki frekans için de aynı ısı transferi oranı özelliğini ortaya koymuştur. Basınç düşüşündeki fark, enerji dağılımının duvara yakın ve uzak bölgelerde ne kadar gerçekleştiğine bakılarak incelenmiştir.
Özet (Çeviri)
The popularity of additive manufacturing has increased interest in using triply periodic minimal surfaces (TPMS) in engineering applications due to their potential for superior mechanical, heat, and mass transfer properties. This study aims to understand the relationship between the properties defining gyroid TPMS structures, energy losses, heat transfer, and flow structure. For this purpose, the pressure drop-flow rate characteristics of two printed TPMS structures are measured in the first stage. The TPMS structures have the same porosity but differ in the frequency of gyroids. Later, flow simulations are conducted by using two methods: implicit unsteady incompressible Large Eddy Simulations (LES) equations along with the subgrid-scale model and steady incompressible Reynolds Averaged Navier -Stokes (RANS) equations along with the k-epsilon turbulence model. Although the simulated pressure drops do not perfectly match the measured ones, the experiments and simulations show that TPMS with high frequency creates less pressure drop over the whole range of mass flow rates. The simulation results revealed the same heat transfer rate characteristic for both frequencies. The difference in the pressure drop is investigated by looking at how much energy dissipation occurs near and away from the wall.
Benzer Tezler
- 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
- İki katlı pamuk ipliklerinden dokunan kumaşlarda örgüye bağlı olarak maksimum atkı sıklığının değişimi üzerinde bir araştırma
Başlık çevirisi yok
MELTEM ASLI NARTER
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiEge ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜNGÖR BAŞER
- Barajların hacim-verim ilişkisi üzerine bir araştırma
Başlık çevirisi yok
MEHMET KILIÇARSLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
İnşaat MühendisliğiÇukurova Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TEFARUK HAKTANIR
- A Decision support system for planning standby garbage collection trucks
Yedek çöp toplama kamyonlarının planlanması için bir karar destek sistemi
GÜLSER HACISALİHOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
1987
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALİM DOĞRUSÖZ
- Regresyon analizi ve Türkiye üzerine bir deneme buğday üretiminin tahmini
Başlık çevirisi yok
MACİT MESUT ÖZMEN