Implementation and assessment of Hellsten explicit algebraic Reynolds stress k-omega model
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: UMUT İLHAN
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Özgür Uğraş Baran
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Türbülans modellemesi hesaplamalı akışkanlar dinamiği için zorlu konulardan biridir. Türbülans modeli seçimi hesaplamalı akışkanlar dinamiği analizlerinin doğruluğunu ve hesaplama zamanlarını etkiler. Doğrusal Girdap Viskozite Modelleri, göreli olarak daha az miktarda hesaplama zamanına ihtiyaç duymaları ve yakınsamalarındaki kolaylık nedeni ile endüstriyel uygulamalarda sıkça tercih edilmektedir. Ancak bu modeller karmaşık akış yapılarını modellemede yetersiz kalmaktadırlar. Reynolds Gerilim Taşınım Modelleri gibi daha gelişmiş modeller bu karmaşık akış fenomenlerini daha başarılı şekilde yakalayabilmekte ancak yakınsama zorluklarından ve yüksek hesaplama gereksinimlerinden dolayı pratikte kullanımamaktadırlar. Doğrusal Modellerin hesaplama maliyeti avantajlarından ve Reynolds Gerilim Modelleri'nin karmaşık akış fiziğini doğru tahmin etme özelliklerinden faydalanmak için Belirtik Cebirsel Reynolds Gerilim Modelleri oluşturulmuştur. Hellsten, yapısal model olarak Wallin–Johansson Belirtik Cebirsel Reynolds Gerilim Modeli'ini kullanmış, k ve ω taşınım denklemleri için ise Menter'in Kayma Gerilim Taşınım Modelini temel almıştır. Hellsten taşınım modeli denklemlerini bir miktar değiştirerek ve model katsayılarını kalibre ederek kullanmaktadır. Bu modelin, Kayma Gerilim Taşınım Modeli'nin benzer hesaplama maliyetine ve kodlama avantajlarına sahip olmakla birlikte Wallin-Johansson Belirtik Cebirsel Reynolds Gerilim Modeli ile benzer doğruluk düzeyine sahip olduğu belirtilmektedir. Bu tezde, yüksek kaldırmalı aerodinamik için tasarlanan Hellsten'in Belirtik Cebirsel Reynolds Gerilim k − ω Modeli açık kaynak hesaplamalı akışkanlar dinamiği kodu olan flowPsi'ye uygulanmıştır. Bu model yedi farklı genel türbülans modeli doğrulama problemleri ve yüksek kaldırmalı aerodina- mik problemleri kullanılarak doğrulanmıştır.