| Popis: |
ÖZET 3 BOYUTLU VİSKOZİTESİZ İC AKIŞLAR İÇİN ELEMAN KÖSESİ YÖNTEMİ OKTAY, Erdal Doktora Tezi, Makina Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi: Prof.Dr. Ahmet S. ÜÇER » > Yardımcı Tez Yöneticisi: DocDr. İ. Sinan AKMANDOR Kasım 1991, 134 Sayfa Sesaltı, sescivarı ve sesüstü viskozitesiz iç akışları doğru bir şekilde benzeştiren belirli zaman ilerlemeli (explicit time marching) bir bilgisayar programı (ER3D) yazıldı. Bu yeni geliştirilen eleman köşesi (celi vertex) sonlu hacimler yöntemi ikinci dereceden hassas tek adımlı Lax- Wendroff semasını esas alır. Korunmuş şekildeki zamanla değişen Euler denklemleri sayısal olarak ayrıştırılmıştır. Bu şemanın yapay yumuşatma (artificial smoothing) formülleriyle birlikte fiziksel olmayan salınımlı çözümleri sönümlendirdiği bulunmuştur. Bu tezde kullanılan bütün sınır şartlar, karakteristik şekilde uygulanmıştır. Çözüm ağını tanımlayan bir işaretleyici sistem geliştirilmesi sayesinde çözüm algoritması çözüm ağından bağımsızdır. Geliştirilen program sesaltı, sescivarı ve sesüstü gibi geniş bir alanda denenmiştir. Bunların arasında Ni kanalı, sesüstü kama tipi kaskat, Hobson-2 aksiyon türbini kaskadı ve Squire ve Winter 90° eğri kanalı bulunmaktadır. Deneyler, sesaltı Ni kanalındaki beklenen akis simetrisini, sescivarı ve -v-sesüstü Ni kanalında ve kama kaskatta beklenen şok sınır etkileşimini, Hobson-2 kaskadında beklenen soksuz çözümü ve 90° Squire ve Winter > > kanalında beklenen sekonder akis sonuçlarını vermiştir. Geniş bir Mach sayısı aralığında ve geometri çeşitliliğine rağmen, bu problemlerle ilgili elde bulunan analitik ve sayısal sonuçlarla yakın uyum saptanmıştır. Anahtar Sözcükler: Üç Boyutlu Akış, Viskozüesiz Akış, İç Akış, Üç Boyutlu Euler Çözücüler, Sonlu Hacimler, Eleman Köşesi, Zaman İlerleme, Sanki zamanla Değişen Euler Denklemleri. Bilim Dalı Sayısal Kodu: 625.04.03 -vi- ABSTRACT A CELL VERTEX METHOD FOR 3D INVISCID INTERNAL FLOWS OKTAY, Erdal Ph.D. Thesis, in Mechanical Engineering Supervisor: Prof.Dr. Ahmet Ş. ÜÇER Co-Supervisor: Assoc.Prof.Dr. İ. Sinan AKMANDOR November 1991, 134 Pages A three dimensional explicit time marching numerical code (ER3D) has been written which accurately simulates subsonic, transonic and supersonic in viscid internal flows. A newly developed cell vertex finite volume method is based on a second order accurate, one-step Lax-Wendroff scheme. The unsteady Euler equations in strong conservation form are discretized. The scheme which is incorporated with the numerical smoothing formulation was found to have numerical damping of non- physical oscillatory solutions. All boundary conditions which are used in this thesis have been implemented in characteristic form. By developing a pointer system which defines the grid structure, the solution algorithm is independent of the grid. The developed code has been applied to a wide range of subsonic transonic and supersonic test cases among which are the Ni-bump channel, the supersonic staggered wedge cascade, Hobson-2 impulse turbine cascade and the Squire and Winter 90° bend channel. The results illustrate the -iii-established flow symmetry in a subsonic Ni-bump channel, the shock- boundary interaction in transonic and supersonic Ni-bump channels and staggered wedge cascade, the shock free solution in Hobson-2 impulse turbine cascade and the secondary flow within the 90° Squire and Winter channel. Despite the wide range in the Mach number and the diversity of flow geometries which have been tested, close agreement have been obtained with available analytical and numerical results associated with these test cases. Keywords: Three-dimensional Flow, Inviscid Flow, Internal Flow, 3D-Euler Solver, Finite Volume, Cell Vertex, Time-marching, Pseudo-Unsteady Euler Equations. Science Code: 625.04.03 -iv- 134 |
