Implementation and assessment of the generalized Riemann problem method in an unstructured solver
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: ULAŞ CANBERK AYAN
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Özgür Uğraş Baran
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD) çözücülerinde yüksek dereceli doğruluk, artan hesaplama kaynakları ve algoritmalar ile erişilebilir hale gelmiştir. Yüksek gradyanların oluştuğu bölgelerin ve süreksizliklerin doğru bir şekilde çözülmesi, yüksek mertebeli şemalar için ana konudur. Genelleştirilmiş Riemann Problemi (GRP) yöntemi, bu bölgelerde ve süreksizliklerde doğruluğu iyileştirme yeteneği ile ön plana çıkmıştır. GRP yöntemi sayesinde, ikinci mertebeden doğruluk, sadece parçalı doğrusal yeniden kurma yöntemi ile değil, aynı zamanda akı ve çözülmüş durumun zamana göre değişimi ile elde edilmektedir. Bu tezde, GRP yöntemi, sonlu hacim yöntemini kullanan, açık kaynak kodlu bir HAD çözücüde uygulanmıştır. GRP yönteminin temel bir bileşeni olan genelleştirilmiş MINMOD sınırlayıcısı da çözücüye uygulanmış ve incelenmiştir. Uygulanan yöntemin gürbüzlüğü ve hassasiyeti tek boyutta beş denektaşı ile test edilmiş ve analitik çözümler ve referans çözümler ile karşılaştırılmıştır. Uygulanan bu yöntem, iyi bilinen denektaşı testleri ile iki boyutlu alan için doğrulanmıştır. Bu testlerden ağdasız Prandtl-Meyer genişleme fanı, uygulanan yöntemin iki boyutlu genişleme dalgası performansını değerlendirmek için; ağdasız kama testi, uygulanan yöntemin iki boyutlu şok dalgası performansını araştırmak için; RAE 2822 kanat profili testi, uygulanan yöntemin ağdalı akışlarda aerodinamik performansını incelemek adına çözülmüştür. ONERA M6 kanadı ile üç boyutlu bir çalışma yapılmıştır. Sonuçlar, deneysel sonuçlar ve analitik çözümlerle iyi bir uyum içindedir. Son olarak GRP yönteminde kullanılan sınırlayıcısı için bir değerlendirme ve tartışma sunulmuştur.