Engel etrafındaki laminer ve türbülanslı akışların sayısal ve deneysel incelenmesi

Abstract

ÖZET Sınır tabaka içindeki cisimler etrafındaki akış alanı akış ayrılmasından büyük ölçüde etkilenmektedir. Bu sınır ta baka ayrılması olayı; sınır tabaka karakteristikleri üzerin de yüzey pürüzlülüğünün etkisi, yapılar üzerindeki rüzgar yükleri, uçak ve roketlerin hareketlerindeki sınırlamalar, nükleer güç ve sanayi merkezlerinden yayılan atıkların çevre ye etkisi gibi çeşitli uygulamalarda büyük önem taşımaktadır. Bu çalışmada, engel etrafındaki laminer ve türbülanslı akışlar incelenmiştir. Duvar huzmesi ve tünel akışında, bariyer eliptik girdap üreticiler ve pürüzlülük elemanları kombinasyonu kullanılarak, atmosferik sınır tabakanın benzeşimi gerçekleştirilmiştir. Bu sınır tabaka içine yerleştirilen iki boyutlu engeller etrafında, ortalama hız ve türbülans çalkantılarının eksenel yöndeki bileşeni ölçülmüştür. Ters akış bölgelerinin uzunlukları, akış görüntülemesi ile belirlenmiş tir. Bir kanal içine yerleştirilen iki boyutlu bir engel et rafındaki laminer akış, deneysel ve teorik olarak incelenmiştir. Deneysel çalışmada, engel etrafındaki hız alanı ölçümle rinde kızgın telli anemometre kullanılmıştır. Hareket denklemleri, sonlu farklar tekniği kullanılarak, geliştirilen bir bilgisayar programı ile çözülmüştür. Deneysel ve sayısal sonuçlar karşılaştırılmış ve iyi bir uyum sağladıkları görülmüştür. vıı

SUMMARY The flow around obstacles in a boundary layer is domina ted by flow seperation. This event has a great deal of impor tance in large number of applications such as the effects of surface roughness on characteristing of boundary layer, wind loads on structures, limitations on actions of airplane and missiles, and dispersion of pollutants downwind of conventio nal or nuclear power plants. In this study, laminar and turbulent flow around obstac les has been investigated. The turbulent atmospheric boundary layer has been simulated using combination of barrier, ellip tic vortex generators, and elements of roughness in a wall jet and in a tunnel flow. The mean velocity profiles and the axial component of the turbulent fluctuations has been measu red around two-dimensional obstacles inserted in this simula ted boundary layer. The length of the reversing flow regions has been determined with flow visualization. Laminar flow around a two-dimensional obstacle placed in a channel has been studied both experimentally and theoreti cally. In the experimental study, hot-wire anemometry has been used to measure the velocity field around the obstacle. A computer programme has been developed using finite diffe rence technique for solving the governing equations. The ex perimental and numerical results are compared and good agree ment has been shown. V1X1