Çift elips yapısı etrafında çözüm uyarlamalı Navier-Stokes çözücüsü kullanarak yüksek Reynolds sayılı akış analizi
Yıl: 2020 Cilt: 11 Sayı: 2 Sayfa Aralığı: 563 - 573 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.24012/dumf.536200 İndeks Tarihi: 04-11-2020
Çift elips yapısı etrafında çözüm uyarlamalı Navier-Stokes çözücüsü kullanarak yüksek Reynolds sayılı akış analizi
Öz: Bu çalışmada, çift elips yapısı etrafında yüksek Reynolds ve Mach (hipersonik) sayılarında ve 30 derecehücum açısındaki akışın Kartezyen temelli akış çözümü kullanılarak analizi yapılmıştır. Analiz için, yerelolarak geliştirilmiş, hiyerarşik (köken, çocuk ve komşu hücrelerin bağıl olarak tanımlandığı) Kartezyen ağtekniklerini kullanan Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) temelli akış çözücüsü kullanılmıştır.Öncelikle ağ geliştirme kodlarında kullanılan Kartezyen ağ yöntemleri ile ilgili bilgi verilmiş, ikinci adımdaakış çözücüsündeki sayısal yöntemlerin denklemler eşliğinde açıklamaları yapılmış, son olarak, seçilenörnek çalışma etrafındaki akışın sayısal analizi yapılmıştır. Doğrulama çalışması için, çift (basit) elips yapısıetrafında 16.7 milyon Reynolds sayısı ile 8.15 Mach sayısında ve 30 derece hücum açısındaki akışseçilmiştir. Bu çalışmanın seçilmesinin başlıca nedeni bu akış altında hem yay (bow) şokunu hem de yüzey(canopy) şokunu aynı anda yakalayabilmeyi sağlamaktır. Liou’nun yukarı iletimli ayrıştırma yöntemiyleeliptik yapının etrafındaki basınç sabitleri dağılımı elde edilmiştir. Türbülanslı ve sıkıştırılabilir akış için ikiboyutlu çift elips yapısı üzerinde hassas çözümleri geliştirilmiştir. Çok katmanlı yöntem ile akış çözücüsününyakınsama oranı arttırılmıştır. Sonuçlar, yakın zamanda yazılmış bilimsel çalışmalar ile karşılaştırılmıştır.Hem yay burun şoku hem de keskin yüzey şoku başarılı ve deneysel sonuçlarla tutarlı şekilde akış çözücüsütarafından yakalanmıştır. Yüzey çevresindeki Mach sayısı kontürleri başarılı şekilde benzetilmiş, referansçalışmalardaki değerler arasında değiştiği gözlemlenmiştir. Son bölümde sonuçlarla ilgili tartışma yapılmışve gelecekte yapılabilecek çalışmalar hakkında öngörülerde bulunulmuştur.
Anahtar Kelime: Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
- Balakrishnan, N. ve Yousuf, M., (2017). Residual based grid adaptation for meshless LSFD-U solver, Proceedings, 23rd AIAA Computational Fluid Dynamics Conference, 3104, 1–15, Denver.
- Berger, M. ve Aftosmis, M., (2012). Progress towards a Cartesian cut-cell method for viscous compressible flow, Proceedings, 50th AIAA Aerospace Sciences Meeting Including the New Horizons Forum and Aerospace Exposition, 1301, 1–24, Nashville, Tennessee.
- Blazek, J., (2015). Computational Fluid Dynamics: Principles and Applications, 466, ButterworthHeinemann, Oxford.
- Bonfiglioli, A., Paciorri, R., Nasuti, F., ve Onofri, M., (2016) Moretti's shock-fitting methods on structured and unstructured meshes, in Abgrall, R. ve Shu, C., eds, Handbook of Numerical Analysis, Elsevier, 403–439, Amsterdam.
- Bungartz, H. J., Mehl, M., Neckel, T., ve Weinzierl, T., (2010). The PDE framework Peano applied to fluid dynamics: an efficient implementation of a parallel multiscale fluid dynamics solver on octree-like adaptive Cartesian grids, Computational Mechanics, 46, 1, 103-114.
- Chung, M. H. (2013). An adaptive Cartesian cutcell/level-set method to simulate incompressible two-phase flows with embedded moving solid boundaries. Computers & Fluids, 71, 469-486.
- Çakmak, M., (2009). Development of a multi-grid accelerated Euler solver on adaptively refined two and three-dimensional Cartesian grids, Yüksek Lisans Tezi, ODTÜ, Ankara.
- De Zeeuw, D. L., (1993). A quadtree-based adaptively-refined Cartesian-grid algorithm for solution of the Euler equations, Doktora Tezi, Michigan Üniversitesi, ABD.
- Désidéri, J. A., Glowinski, R. ve Périaux, J., (1991). Problem 6: Double (Simple) Ellipsoid, in Désidéri, J. A., Glowinski, R., Périaux, J., eds, Hypersonic Flows for Reentry Problems, Springer, 17–24, Berlin.
- Gustaffson, B., Part-Enander, E.ve Sjogreen, B., Solving flow equations for high Mach numbers on overlapping grids, in Désidéri, J. A., Glowinski, R., Périaux, J., eds, Hypersonic Flows for Reentry Problems, Springer, 585–589, Berlin.
- Hartmann, D., Meinke, M. ve Schröder, W. (2008). An adaptive multilevel multigrid formulation for Cartesian hierarchical grid methods. Computers & Fluids, 37, 9, 1103-1125.
- Jameson, A. (1985). Multigrid algorithms for compressible flow calculations, in Hackbusch W., Trottenberg, U., eds, Multigrid Methods II, Springer Press, 166–201, Berlin, Heidelberg.
- Kara, E., (2017). Determination of the wall function for Navier-Stokes solutions on Cartesian grids, Proceedings, 2nd Workshop on Nonlinear PDEs in Applied Mathematics, İzmir.
- Liou, M. S. ve Steffen Jr, C. J., (1993). A new flux splitting scheme, Journal of Computational physics, 107, 1, 23-39.
- Marshall, D. (2003). Fully automated Cartesian grid CFD application for MDO in high speed flows. Teknik Rapor 1606R84, NASA, California.
- Özgün, M. ve Eyı̇, S., (2014). Atmosferik geçiş yapan araç etrafında Navier-Stokes denklemleri ile üç boyutlu hipersonik akış analizi, Havacılık ve Uzay Teknolojileri Dergisi, 2, 7, 1–7.
- Satofuka, N., Morinishi, K. ve Oishi, T. (1993). Numerical solution of the kinetic model equations for hypersonic flows. Computational Mechanics, 11, 5-6, 452-464.
| APA | Kara E, Kutlar A, Aksel M (2020). Çift elips yapısı etrafında çözüm uyarlamalı Navier-Stokes çözücüsü kullanarak yüksek Reynolds sayılı akış analizi. , 563 - 573. 10.24012/dumf.536200 |
| Chicago | Kara Emre,Kutlar Ahmet İhsan,Aksel Mehmet Haluk Çift elips yapısı etrafında çözüm uyarlamalı Navier-Stokes çözücüsü kullanarak yüksek Reynolds sayılı akış analizi. (2020): 563 - 573. 10.24012/dumf.536200 |
| MLA | Kara Emre,Kutlar Ahmet İhsan,Aksel Mehmet Haluk Çift elips yapısı etrafında çözüm uyarlamalı Navier-Stokes çözücüsü kullanarak yüksek Reynolds sayılı akış analizi. , 2020, ss.563 - 573. 10.24012/dumf.536200 |
| AMA | Kara E,Kutlar A,Aksel M Çift elips yapısı etrafında çözüm uyarlamalı Navier-Stokes çözücüsü kullanarak yüksek Reynolds sayılı akış analizi. . 2020; 563 - 573. 10.24012/dumf.536200 |
| Vancouver | Kara E,Kutlar A,Aksel M Çift elips yapısı etrafında çözüm uyarlamalı Navier-Stokes çözücüsü kullanarak yüksek Reynolds sayılı akış analizi. . 2020; 563 - 573. 10.24012/dumf.536200 |
| IEEE | Kara E,Kutlar A,Aksel M "Çift elips yapısı etrafında çözüm uyarlamalı Navier-Stokes çözücüsü kullanarak yüksek Reynolds sayılı akış analizi." , ss.563 - 573, 2020. 10.24012/dumf.536200 |
| ISNAD | Kara, Emre vd. "Çift elips yapısı etrafında çözüm uyarlamalı Navier-Stokes çözücüsü kullanarak yüksek Reynolds sayılı akış analizi". (2020), 563-573. https://doi.org/10.24012/dumf.536200 |
| APA | Kara E, Kutlar A, Aksel M (2020). Çift elips yapısı etrafında çözüm uyarlamalı Navier-Stokes çözücüsü kullanarak yüksek Reynolds sayılı akış analizi. Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi, 11(2), 563 - 573. 10.24012/dumf.536200 |
| Chicago | Kara Emre,Kutlar Ahmet İhsan,Aksel Mehmet Haluk Çift elips yapısı etrafında çözüm uyarlamalı Navier-Stokes çözücüsü kullanarak yüksek Reynolds sayılı akış analizi. Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi 11, no.2 (2020): 563 - 573. 10.24012/dumf.536200 |
| MLA | Kara Emre,Kutlar Ahmet İhsan,Aksel Mehmet Haluk Çift elips yapısı etrafında çözüm uyarlamalı Navier-Stokes çözücüsü kullanarak yüksek Reynolds sayılı akış analizi. Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi, vol.11, no.2, 2020, ss.563 - 573. 10.24012/dumf.536200 |
| AMA | Kara E,Kutlar A,Aksel M Çift elips yapısı etrafında çözüm uyarlamalı Navier-Stokes çözücüsü kullanarak yüksek Reynolds sayılı akış analizi. Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi. 2020; 11(2): 563 - 573. 10.24012/dumf.536200 |
| Vancouver | Kara E,Kutlar A,Aksel M Çift elips yapısı etrafında çözüm uyarlamalı Navier-Stokes çözücüsü kullanarak yüksek Reynolds sayılı akış analizi. Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi. 2020; 11(2): 563 - 573. 10.24012/dumf.536200 |
| IEEE | Kara E,Kutlar A,Aksel M "Çift elips yapısı etrafında çözüm uyarlamalı Navier-Stokes çözücüsü kullanarak yüksek Reynolds sayılı akış analizi." Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi, 11, ss.563 - 573, 2020. 10.24012/dumf.536200 |
| ISNAD | Kara, Emre vd. "Çift elips yapısı etrafında çözüm uyarlamalı Navier-Stokes çözücüsü kullanarak yüksek Reynolds sayılı akış analizi". Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi 11/2 (2020), 563-573. https://doi.org/10.24012/dumf.536200 |
