A spectral approach for solving two-fluid flow stability problem
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2022
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: MEHMET EMİN ÇELİKKIRAN
Danışman: IŞIK HAKAN TARMAN
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Türbülans ve türbülansa geçiş, fizikte hala çözülmemiş konulardan biridir. Geçiş akışlarının çok fazlı uygulamaları, kararsızlık kaynağı için birçok seçeneğe sahip olduğundan tek fazlı muadillerine göre daha karmaşıktır. Oşinografiden roket motorlarına, petrol endüstrisinden astrofiziksel olaylara kadar çok fazlı kararsızlıkların hem doğada hem de endüstride birçok örneği vardır. Tüm bu uygulamalarda geçişin başlangıç noktası bilgisinin edinilmesi çok önemlidir. Bu çalışmada çok fazlı akışların kararsızlığı, özellikle arayüzlerdeki kararsızlıklar üzerinde durulmustur. Doğrusal kararlıklık yaklaşımı kullanılmış ve pertürbasyonların davranısını yakalamak için Orr-Sommerfeld denklemi çözülmüştür. Çok fazlı akış için, her faz için Orr-Sommerfeld denklemleri oluşturulur ve ayrı fazları bağlamak için arayüz koşulları uygulanır. Rey-nolds sayısı, çok fazlı akışlar için, düzensizlikleri ve kararsızlığı etkileyen boyutsuz tek parametre değildir. Yoğunluk ve viskozite oranları, yüzey geriliminin etkisi, yerçekimi ve zamandan bağımsız hız profillerinin türevlerinin tümü, arayüzdeki kararsızlıklar üzerinde karakteristik etkilere sahip olacaktır. Ayrıklaştırma için bir spektral yöntem, Chebyshev Kollokasyon yöntemi kullanılır. Doğrulama durumları için Matlab, Octave ve C++ programlama dilleri kullanılır. Hem tek fazlı hem de çok fazlı akış için kodların doğrulanması, sayısal sonuçların ve literatürden elde edilen sonuçların karşılaştırılmasıyla elde edilir.