Parallel and unstructured computation of 2-D and 3-D vortex flows
- Global styles
- Apa
- Bibtex
- Chicago Fullnote
- Help
Abstract
ÖZETİKİ VE ÜÇ BOYUTLU GİRDAPLI AKIŞLARIN PARALELVE YAPISAL OLMAYAN CÖZÜM AĞI İLE HESABIOğuz DayıGirdaplı akışlar, türbülanslı akışlara yol açan başlıca akış türüdürler. Türbülanslıakışkanlar kompleks ve şcok yüzlülüğe sahip akışkanlar mekaniği problemidir. Buakışlar çarpıcı ve çeşitli uzaysal organizasyonlara sahiptirler. Doğada görülenhemen her akış türbülans karakterine sahiptir. Bunun sonucu olarak birşcokmühendislik uygulaması türbülans tarafından etkilenmektedir. Bu durumların enşcarpıcı olanları pompa ve türbinlerin belli bir yükleme noktası için tasarlanmışverimlerindeki düşüşlerdir. Türbülanslı sınır tabakalarındaki yüksek karışım ve ısıtransferi değişim oranlarının özellikle istenildiği birçok yanma ve karışımuygulamaları mevcuttur. Bu nedenlerden dolayı türbülanslı akışların daha iyianlaşılabilmesi, vorteks akışların daha detaylı incelenmesini gerektirmektedir.Belirtilen amaca uyumlu olmak üzere bu çalışma kapsamında, çok farklı vorteksakışları incelemek üzere dör farklı çalışma yapılmıştır. İlk olarak, bu şcalışmadadeğişik nümerik teknikler kullanılarak bir temel girdap akışı incelenmiştir. Bu akışkapak tahrikli akışıdır. Yapısal olmayan şcözüm ağını esas alan yazılım için ilkeldeğişkenler üzerinden kapalı sonlu hacimler yöntemi ile ayrıştırma yapılmıştır.Yapısal olmayan şcözüm ağ yapısı iki boyutta düzgün olmayan geometrileriçin şsaşırtmalı ağ yapısı düzeninde gerçekleştirilmiştir. Kademeli bölme metoduhız-basınç karşılıklı bütünlemesi için kullanılmıştır. Son olarak, yukardakianalizlere ek olarak; değişik türbülans modellerinin kullanıldığı, iki farklı üçboyutlu geometride Taylor girdap akışları ile santrifüj pompa akış analizlerigerçekleştirilmiştir. LES (Büyük Girdap Simülasyonu), k-epsilon, k-w türbülansmodelleri kullanılmıştır. Analizlerin birçoğu paralel olarak gerçekleştirilmiştir. ABSTRACTPARALLEL AND UNSTRUCTURED COMPUTATION OF2-D AND 3-D VORTEX FLOWSOğuz DayıVortex flows are main flows which lead to turbulence phenomenon. Turbulence isa complicated and many-faceted problem of fluid dynamics. These flows havestriking and varied spatial organizations. Nearly every flow that can be observedin nature has turbulent character. Consequently, engineering systems in variousapplications are affected by turbulence. Significant examples of such cases aresevere efficiency decreases of pumps and turbines which are designed for aspecific design load. There are many cases in combustion or mixing applicationswhere the high mixing and heat transfer rates of the turbulent boundary layer aredesirable. So, better understanding of turbulent flow regimes requires furtherinvestigation of vortex flows. Consistent with this purpose, several groups ofstudy were performed to cover different types of vortex flows within the context ofthis study. Firstly, a basic vortex flow is analyzed with various numericaltechniques in this study. This test problem is lid driven cavity flow. An implicitfinite volume discretization technique is used in terms of primitive variables forthe unstructured code. Unstructured grids are handled with staggered gridarrangement for irregular domains in 2D. Fractional step method is used as avelocity-pressure coupling. Finally, in addition to these analysis Taylor vortexflows in two different 3D geometries and 3D Centrifugal Pump flow analysis areconducted with the aid of various turbulence models. LES (Large EddySimulation), k-epsilon, k-omega turbulence models are used. Analysis that arementioned above is conducted with parallel processing technique.
Collections