Düzlemsel su jetinin sayısal etüdü

Abstract

ÖZET Doktora Tezi DÜZLEMSEL SU JETİ N! M SAYISAL ETÜDÜ AVDIN ÇITLAK Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Mafcina Müh.Anabilirn Dalı i 995, Sayfa: 1 1 3 8u çalışmada, bir su tankına çıkan sınırlandırılmış düzlemsel su jeti incelenmiştir, iki toy utlu Navier-Stokes denklemleri daimi laminar akım durumunda çözülmüştür. Kısmi diferansiyel denklemler sonlu farklarla yasılmış, elde edilen cebirsel fark denklemleri iteratif çözüm yöntemi ile Fortran?? bilgisayar dilinde hazırlanan programlar yardımıyla değişik Reynolds sayılarında yapılmıştır. Tankın cidarı boyunca derişik bölgelerde ani genişlemesi ve jetin farklı bölgelerde tanka çıkması durumlarında çözümler sunulmuştur. X- momentum denkleminden u ana akım hızı, z- momentum denkleminden p basıncı ve süreklilik denkleminden v hızı hesaplanmıştır. Çözümler farklı lüle yükseklikleri, derişik basınç ve sınır şartlan altında yapılmıştır. Süreklilik denkleminin sağlanması için tankın üst cidarında sabit v hızı sınır şartı olarak veril mistir. Bulunan sonuçların benzerlik çözümlen ile iyi bir uyum sağladığı görülmektedir. Lüle çıkışındaki basınç şartının belirli değerlerinde problemin yakınsadığı görülmüştür. Eksenel hızx ekseni boyunca azalmakta jet yayılmaktadır. Çözüm bölgesindeki basınç dağılımı sınır şartlarına uymaktadır. Yüksek Reynolds sayılarında x yönündeki jet hızının sıfırlanma mesafesi ve iterasyon sayısı artmaktadır. Düzlemsel duvar jeti ve tankın genişlemesi durumunlarında sonuçların elde edilmesi için normal jete göre daha büyük akım yönü mesafesinin gerektiği görülmüştür. Jetin tankın üst kısmına yerleştirilmesi halinde çözümler elde etmek için de jetin tank eksenine yerleştirilmesi durumuna göre aynı Reynolds sayılarında daha büyük x mesafesi gerekmektedir. ANAHTAR KELİMELER : Laminar jet Akımı, düzlemsel su jeti, düzlemsel duvar su jeti

ii ABSTRACT PhD Thesis 1 HE NUMERICAL INVESTIGATION OF THE PLANE WATER JET AYDİN CITLAK Fırat University Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Mechanical Engineering 1 995, Page: 1 1 3 In this thesis, plane water jet flov developing into a large open water tank is studied theoretically. Relevant form of the steady -state Navier-Stokes equations is solved by using a new and versatile, iterative finite difference scheme. It is shown that the proposed method provides results in conformity with the well-known similarity solutions but is easily adaptable to a variety of unsolved problems of which the results o' a few is also presented herein. However because of the lack of the published experimental results only a limited comparison is possible at present. r.EV WORDS : Laminar jet flow, plane water jet, plane wall water jet, velocity profiles.