Boru içindeki akışta genişleme ve daralma özel dirençlerindeki akışın bilgisayarda sayısal yöntemle incelenmesi

Abstract

ÖZET Doktora Tezi BORU İÇİNDEKİ AKIŞTA GENİŞLEME VE DARALMA ÖZEL DİRENÇLERİNDEKİ AKIŞIN BİLGİSAYARDA SAVISAL YÖNTEMLE İNCELENMESİ İhsan DA?TEKİN Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Makina Mühendisliği Anabil i m Dalı 1994, Sayfa: 177 Bu çalışma boru içindeki akışta ani genişleme ve ani daralma özel dirençlerindeki akışın bilgisayarda incelenmesini içermektedir. Sıkıştırılamaz akışkan ve zamana bağlı olmayan akış için laminer rejimde Navier-Stokes denklemlerinin yeni bir çözüm yöntemi olan SIMPLEM algoritma yardımı ile silindirik ve kartezyen koordinatlarda çözümü gerçekleştirilmiştir. Çözüm için şaşırtmasız ağ sistemi kullanılmıştır. Kısmi iferansiyel denklemler bir sonlu hacim üzerinden integre edilerek cebirsel sonlu fark denklemleri oluşturulmuş ve bu denklemler üçlü bant matris algoritması TDMA kullanılarak iterasyonla çözülmüştür. Bu özel dirençlerdeki akış değişik çap oranlan ve değişik Reynolds sayılan için incelenmiştir. Sayısal çözümün geçerliliğini kontrol etmek için literatürdeki mevcut deneysel ve sayısal sonuçlarla karşılaştınlmıştır. Ayrıca literatürde mevcut olmayan yeni sonuçlar sunulmuştur. ANAHTAR KELİMELER : Laminer akış, ani genişleyen akış, ani daralan akış

ABSTRACT PhD Thesis INVEST I GATON OF FLOW IN SUDDEN EXPANSION AND SUDDEN CONTRACTION PIPE FLOWS USING NUMERICAL METHODS İhsan DA?TEKİN Fırat University Gradual School of Natural and Applied Science Department of Mechanical Engineering 1994, Page: 177 This study contains numerical prediction of pipe flows especially in sudden expansion and sudden contraction flows using digital computer. Laminar steady-state Navier-Stokes equations for incompressible fluid based on new solution algorithm SIMPLEM in axsyrnmetric and planar gometries were solved. Non-staggered grid system for solutions has been used, integrating partial differential equations over a finite control volume algebraic finite-difference equations were obtained and using three diagonal matris algorithm with iterations were solved. The calculations in these fittings for various diameters ratios and for various Reynolds numbers have been made. In order to check the validity of numerical solutions, results were compared with numerical and experimental solutions of available previous studies. Besides, some new results which are not available in literature have been presented. KEY WORDS : Laminar flow, laminar sudden expansion, abrupt expansion, sudden enlargement, sudden contraction, abrupt contraction, flow in fittings. ii