Yüzey üzerindeki makro yapıların hidrodinamik açıdan incelenmesi

Abstract

Bu tezde doğada görülen makro yapıların teknolojik cihazların yüzeylerine işlenmesi durumunda hidrodinamik açıdan nasıl davranacağı araştırılmıştır. Doğadaki makro yapıları modelleyen en basit geometri kübik hücredir. Öncelikle kapak etkili kübik hücre içerisindeki akım incelenmiştir. Sonrasında kapak etkili hücre duvarlarına çıkıntılar eklenmiş, daha sonra kanal modellemesi gerçekleştirilmiştir. Modelleme 3 boyutlu, türbülanslı, zamandan bağımsız, sıkıştırılamaz akım yaklaşımı ile StarCCM+ ticari kodu kullanılarak sonlu hacimler yöntemiyle gerçekleştirilmiştir. Altı farklı Reynolds sayısı için hız, basınç, kuvvet değerleri bulunmuştur. Çalışmanın sonunda yüzey üzerindeki makro yapıların düzlem yüzeylere göre hidrodinamik yapıyı oldukça değiştirdiği ve bu değişikliklerin makro yapıların biçim ve büyüklüklerine de doğrudan bağlı olduğu ortaya çıkarılmıştır.

In this thesis, it was investigated how the macro structures seen in nature behave hydrodynically in the case of processing the surfaces of technological devices. The simplest geometry that modeled macro structures in nature is the cubic cell. Firstly, the flow within the cap-acting cubic cell was examined. Then, riblets were added to the lid-driven cavity walls, and channel modeling was then performed. Modeling was performed by finite volume method using StarCCM + commercial code with 3-dimensional, turbulent, time-independent, incompressible current approach. Velocity, pressure and force values were found for six different Reynolds numbers. At the end of the study, it was found that the macro structures on the surface changed the hydrodynamic structure in comparison with the plane surfaces and these changes were directly related to the shapes and sizes of the macro structures.