A Coordinate transformation technique for two dimensional solidification problems with a circular phase change interface


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Makina Mühendisliği Bölümü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 1997

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: GÜLNİHAL ODABAŞI

Danışman: ZAFER DURSUNKAYA

Özet:

Öz FAZ DEĞİŞİMİ SINIRININ DAİRESEL OLDUĞU DXI BOYUTLU DONMA PROBLEMİ İÇİN KOORDİNAT DÖNÜŞÜMÜ TEKNİĞİ Odabaşı, Gülnihal Yüksek Lisans, Makina Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi: Zafer Dursunkaya Eylül 1997, 124 sayfa Bu çalışmada sıvı fazın ergime sıcaklığında bulunduğu iki boyutlu donma problemi çözüm alanını sabit bir geometriye dönüştüren koordinat transformasyonu tekniği ile çözülmüştür. Bu metod hem silindirik hem de kartezyen koordinat sistemlerindeki problemlere uygulanmıştır. Kartezyen koordinatta elde edilen sonuçlar literatürde bulunan sonsuz kare prizma içindeki donma probleminin sonuçlan ile kıyaslanmıştır. Bu çalışmada tanımlanan problemin daha öncekilerden farkı katı-sıvı sınırının fiziksel alanda dairesel olması, yani bire-bir fonksiyon olarakalınmayışıdır. Bu durum koordinat dönüşümünü zorlaştırmaktadır ve çözüm için iki ayrı yöntem denenmiştir. Birinci yöntemde çözüm alanı olan katı faz dört parçaya ayrılarak herbiri için ayrı cebirsel ilişkiler uygulanmıştır. İkincide ise tüm alan için tek dönüşüm uygulanmış, fakat bu durum her zaman aralığında yeni çözüm ağı oluşturmayı gerekli kılmıştır. Her iki yöntemde de önce sonlu farklar şeklinde yazılan enerji denklemi katı fazdaki sıcaklık dağılımı için çözülmüş ve bu dağılım sınır tabakasının integrasyonunda kullanılmıştır. Bu metod ayrıca sınır şartlarının asimetrik olduğu silindirik geometrideki donma probleminin çözümünde de kullanılmıştır. Anahtar Kelimeler: İki Boyutlu Donma, Hareketli Sınır Problemi