Accelerating Preliminary Design Through a Fast CFD solver and a Data-Driven Method
Hızlı CFD Çözümleyici ile Veri Güdümlü (Verilere Dayalı) yöntem vasıtasıyla Hızlandırılan Ön Tasarım
- Tez No: 930073
- Danışmanlar: PROF. DR. FABIAN DUDDECK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Technische Universität München
- Enstitü: Yurtdışı Enstitü
- Ana Bilim Dalı: Hesaplamalı Bilimler ve Mühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 74
Özet
Dijital dönüşümün hızla gelişen ortamında, hızlı simülasyon yöntemleri dijital ikiz uygulamaların kabiliyet ve kapasitelerinin devrimsel gelişiminde önemli bir unsur haline gelmiş bulunmaktadır. Lattice Boltzmann Metodu (LBM), böyle bir dijital dönüşümde kritik önemde bir rol oynayabilir. Bu tezde ele alınarak sunulan çalışma ile, hızlı kompütasyonel (hesaplamalı/bilgisayar destekli) akışkanlar dinamiğinde (CFD) endüstri bakımından cazip bir kapsayıcı uygulamanın üretilerek oluşturulmasında LBM'nin potansiyelinin araştırılması amaçlanmaktadır. Bu tez çerçevesinde yer alan simülasyonla, ısı transferi sorunlarına odaklanılacak olup, modellerin simüle edilmesinde OpenlB (AçıklB) kullanılacaktır. Bir yandan Karlsruhe Teknoloji Enstitüsütarafından geliştirilen OpenlB önde gelen bir LBM uygulaması olarak öne çıkarak dikkat çekiyor olmakla birlikte, özellikle kapsamlı bir konjüge/eşlenik ısı transferi analizinin gerçekleştirilmesinde hala iyileştirme/gelişme için yer ve fırsat mevcuttur. Bu ise, literatür üzerine inşa edilebilecek olası uygulamaların araştırılmasını teşvik eder mahiyettedir. Güvenilir bir ısı kaynağı sınırı gerçekleştirilerek sağlanmasının ardından, konveksiyon sorunlarının doğrulanması/validasyonu daha derinlemesine ele alınacaktır. Ticari bir CFD yazılımından yararlanılmak suretiyle üç farklı modelin doğrulanması söz konusu olacaktır. İlk iki model, çalışmanın temelini oluşturan basit bir geometri ile minimal elemanlara sahip olmalarıyla karakterize edilmektedir. Temel bir kabin temsilinden ibaret olan üçüncü model ise pratik bir endüstriyel deneme vakası işlevini yerine getirmektedir. Doğru ve hassas sonuçların elde edilmesine ek olarak, temel hedeflerden biri daha hızlı ve daha fazla karşılıklı etkileşim içeren simülasyonların elde edilmesidir. Bu tezin kapsamı çerçevesinde, çeşitli uygulamalar vasıtasıyla karşılıklı etkileşimin geliştirilmesi ve gerek önceki gerekse de sonraki işleme adım ve aşamalarının hızlandırılması yeğlenmiştir. Söz konusu böyle bir geliştirmeye ilişkin araştırma, Teklik/Bütünsellik entegrasyonu aracılığıyla yürütülecek olup, bu sayede de Unix-türü simülasyon algoritmaları üzerinden gerek kullanıcı etkileşiminin gerekse de simülasyon verim ve randımanının yükseltilerek güçlendirilmesinde bütünleşik bir yaklaşıma imkan tanınmakta ve sağlanmaktadır.
Özet (Çeviri)
In the rapidiy evolving landscape of digital transformation, fast simulation methods, became an essential element in revolutionizing the capabilities of digital twin applications. The Lattice Boltzmann Method (LBM) could play a crucial role in such digital transformation. The presented work in this thesis aims to investigate the potential of LBM in generating an industry-appealing immersive application for fast computational fluid dynamics (CFD). The simulations under the scope of this thesis will center on heat transfer problems and OpenLB will be used in simulating the models. While OpenLB, developed by the Karlsruhe Institute of Technology, stands as a leading LBM implementation, there remains room for enhancement, particularly in achieving a comprehensive conjugate heat transfer analysis. This prompts an exploration into potential implementations that can be built on top of the library. After achieving a reliable heat source boundary, the validation of convection problems will be delved deeper. Three different models will be validated using a commercial CFD software. The initial two models are characterized by simple geometry and minimal elements that lay the groundwork. The third model, a basic cabinet representation, serves asa practical industry test case. In addition to obtaining accurate results, a key objective is to achieve faster and more interactive simulations. Within the scope of this thesis, it is opted to enhance interactivity and accelerate pre- and post-processing steps through various implementations. The exploration of this development will be conducted through Unity integration, providing a unified approach to elevate both user interaction and simulation efficiency across Unix-type simulation algorithms.
Benzer Tezler
- Numerical investigation of maneuvering performance of monohull and multihull marine vessels
Tek gövdeli ve çok gövdeli deniz araçlarının manevra performansının sayısal incelenmesi
SÜLEYMAN DUMAN
Doktora
İngilizce
2022
Deniz Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞAKİR BAL
- Konut yerleşmelerinin tasarımında enerji ve günışığı performansını değerlendirmeye yönelik parametrik bir model önerisi: İstanbul örneği
A parametric model proposal to evaluate energy and daylight performance in design of housing settlements: The case of Istanbul
İDİL ERDEMİR KOCAGİL
Doktora
Türkçe
2022
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜL KOÇLAR ORAL
- Yıkayıcı kurutucu kondenser modellerinin deneysel ve sayısal olarak incelenmesi
Experimental and numerical investigation of washer dryer condenser models
MERT UMUTLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HANİFE TUBA OKUTUCU ÖZYURT
- A numerical study on the deformation behaviour of geotextile encased stone column
Geotekstil sargılı taş kolonun deformasyon davranışı üzerine bir nümerik çalışma
TUNCAY DOĞAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
İnşaat MühendisliğiMuğla Sıtkı Koçman Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET RİFAT KAHYAOĞLU
- Düzensiz yapıların dinamik hesabı kolon taşıyan konsollar
Design of irregular buildings under earthquake forces-cantilever beams supporting columns
MEHMET SİNAN BÜYÜKSAKAL