Aerodinamik girişim problemlerinin incelenmesi, jet girişimi

Abstract

ÖZET Doktora Tezi AERODİNAMİK GİRİŞİM PROBLEMLERİNİN İNCELENMESİ, JET GİRİŞİMİ Haydar EREN Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Makina Müh. Anabilim Dalı 1995, Sayfa 127 Bu çalışmada muhtelif jetlerin girişimi sonucu oluşan akış alanının bilgisayarda incelenmesi amaçlanmıştır. Zamana bağlı Hareket denklemleri sıkıştınlabilen bir akışkan için düşük subsonik hızlarda, sonlu fark yöntemi ile ve kartezyen koordinatlarda çözülmüştür. Serbest jet, paralel jet, çapraz jet ve zıt jet durumlarında değişik Reynolds sayılan için akım incelenmiştir. Sonuçların tek jet halinde verilen benzerlik çözümleri ve deneysel sonuçlarla iyi bir uyum sağladığı görülmektedir. Sonuçlar incelendiğinde tek jet durumunda eksenel hızın x ekseni boyunca gittikçe azaldığı ve jetin y ekseni boyunca yayıldığı görülmüştür. Re sayısı arttıkça jetin y ekseni boyunca yayılması azalmakta, aksine x yönündeki jetin hızının sıfırlama mesafesi ise artmaktadır. Paralel jet durumunda da benzer bir gelişme olmaktadır. Eksenleri çapraz iki jet durumunda ise girişim bölgesinde akımda karışma, dönme ve negatif hızlarda artmalar görülmektedir. Ortak eksenli, zıt yönlü iki jet durumunda etkileşim bölgesinin merkezinde ortak jet eksenine dik doğru boyunca u hızının sıfırlandığı, buna karşılık v hızının attığı ve jetin aynı doğrultu boyunca her iki yönde yayılmaya başladığı görülmüştür. ANAHTAR KELİMELER : Jet akışı, aerodinamik girişim, jet girişimi, serbest jet, paralel jet, çapraz jet, zıt jet.

II ABSTRACT PhD Thesis THE INVESTIGATION OF THE AERODYNAMIC INTERACTION PROBLEMS, JET INTERACTION Haydar EREN Fırat University Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Mechanical Engineering 1995, Page: 127 The aim of this study, is the numerical investigation of the flow field resulting from the interaction of jets. Momentum equations are solved in cartesian coordinates by using a finite difference method. Compressible fluid and unsteady flow is considered. Flow field is computed for different Reynolds numbers for free jet, parallel jets, cross jets, opposite jets. It is shown that the results given for the free jet have a good agreement with the similarity solutions and the experimental results. It is observed that the axial velocity for free jet flowing along x-axis decreases in the jet direction and the jet expands along y- axis. With the increasing Reynolds numbers, while the expansion of the jet along y axis slows down, the distance on which the jet velocity vanishes increases. A similar situation is found to be valid for the parallel jets. In the case of two jets with perpendicularly intersecting flow directions, in the interaction region, the flow is mixed, rotational and negative flow velocities are magnified. For co-axial opposing jets, it is observed that in the center of the interaction region u-velocity component vanishes along a vertical line while v-velocity component increases and consequently the jet expands laterally. KEY WORDS : Jet flow, aerodynamic interaction, jet interaction, free jet, parallel jets, cross jets, opposit jets.