Hide/Show Apps

C++ derleyicisi kullanılarak üç boyutlu sıkıştırılabilen akışlar için etkileşimli bir Navier-Stokes çözücüsünün geliştirilmesi

Download
2001
Aksel, Haluk M.
Laminer ve türbülant akışların zamanla değişmeyen çözümlerini elde etmek için üç boyutlu, Reynolds averajlı Navier-Stokes denklemlerini çözen bir bilgisayar programı geliştirilmiştir. Reynolds averajlı Navier-Stokes denklemleri, ikinci dereceden hassa, tek adımlı Lax-Wendroff şeması ve hücre köşeli (cell vertex) sonlu hacim metodu kullanılarak sayısal olarak ayrıştırılmıştır. Türbülant viskositenin hesaplanması için Baldwin-Lomax türbülans modeli kullanılmıştır. Belirli zaman ilerlemeli (explicit time-marching) bu çözümü hızlandırabilmek için bölgesel zaman adımı kullanılmıştır.Salınımları gidermek için ikinci ve dördüncü derece yapay sönümleme uygulanmıştır. Uzak bölge sınırlarında karakteristik sınır şartları kullanılırken, bu çalışmada durgun alınan katı duvarlar üzerinde kaymamazlık sınır şartı kullanılmıştır. Programlama ortamı olarak, C++ programlama dili seçilmiştir. Çözücünün görsel bir versiyonunu oluşturmak için Nesneye-Yönelik Programlama (Object-Oriented Programming) kullanılmıştır. Çözücünün giriş dosyalarının ve gerekli parametrelerinin daha kolay ele alınması için bir arayüz hazırlanmıştır. Üçü laminer, ikisi türbülant olan beş test durumu ele alınmıştır. İlk olarak, programın geçerliliğinin onaylanması için düz plaka üzerindeki laminer akış çözülmüş ve analitik çözümle karşılaştırılmıştır. Daha sonra biri sesaltı ve biri sesüstü durumlarda olan iki laminer akış, dairesel yay kaskadlarının üzerinde denenmiştir. Bir sonraki durum ise türbülans modelinin test edilmesi için denenen düz plaka üzerindeki türbülant akış olarak alınmıştır. Son olarak, NACA-0012 kanadının üzerindeki sescivarı, türbülant akış ele alınmıştır.