Küreler etrafındaki akışın deneysel ve nümerik olarak incelenmesi.

TEZ9969Tez (Doktora) -- Çukurova Üniversitesi, Adana, 2013.Kaynakça (s. 123-128) var.xvii, 129 s. : res. (bzs. rnk.), tablo ; 29 cm.Bu çalışmanın amacı tek ve çift küre etrafındaki akış karakteristiklerini akış durumuna göre üç farklı konumda sayısal ve deneysel olarak araştırmaktır. İlk aşamada, çalışma, serbest-akış içinde konumlandırılmış olan bir küre üzerinde gerçekleştirilmiştir. Daha sonra, tek bir küre ile ilgili, akıntı yönündeki akışta serbest yüzey akışının etkileri dört farklı derinlik seviyesi için araştırılmıştır. Son olarak, laminer sınır tabaka ve akıntı yönündeki art izi arasındaki etkileşim, kürenin kanal zemininden dört farklı yüksekliğe yerleştirmesiyle gözlemlenmiştir. Diğer taraftan, farklı dizilişlere sahip çift kürenin akış özellikleri sayısal ve deneysel olarak incelenmiştir. İlk olarak art arda dizilişte iki küre etrafındaki akış yapısı incelenmiştir. Bu nedenle, küreler arasında dört farklı ayrılma mesafesi dikkate alınmıştır. İkinci olarak, küreler arasında üç farklı ayrılma mesafesi ile yan yana kürelerin akış yapısı deneysel ve sayısal olarak incelenmiştir. Son olarak, belirli açılarda konumlandırılmış küreler etrafındaki akış karakteristikleri, üç farklı ayrılma mesafesi ve üç farklı ayrılma açısı dikkate alınarak incelenmiştir. Çalışmanın tamamı, serbest akış hızına ve küre çapına göre belirlenen 5000 Reynolds sayısında yapılmıştır. Deneyler, Parçacık Görüntülemeli Hız ölçme (PIV) yöntemi kullanılarak yapılmıştır. Türbülans karakterlerinin hesaplanmasında ise Dynamic Smagorinsky modeli kullanılarak kullanan Large Eddy Simulasyon yöntemi kullanımıştır. Serbest yüzey ve art izi arasındaki etkileşimin derinlik seviyesinin azalmasıyla arttığı tesbit edilmiştir. Sonuç olarak, elde edilen verilerden anlaşılacağı üzere küreler etrafındaki akış etkileşimi kürelerin diziliminin fonksiyonu olarak değişmektedir.The aim of the present study was to investigate the flow characteristics around single and dual spheres in three different locations with respect to flow condition. Initially the single sphere was positioned in the free-stream flow to observe the flow characteristics for the purpose of comparisons. Effects of the freesurface flow on the flow structures downstream of the single sphere were investigated for four different submerging elevations. Interaction between laminar boundary layer and wake flow downstream of the single sphere was also studied using four different embedding elevations of the sphere from the plain plate. On the other hand, flow structures around two spheres with tandem arrangement were studies. Here, four different separation distances were conducted between spheres. Secondly, experiments and computations were performed on the side-by-side spheres with different separation distances between spheres. Finally, flow characteristics around the segregated spheres were investigated using three different separation distances and three different separation angles. All investigated cases associated with the single sphere and dual spheres were performed at the Reynolds number of 5,000 with respect to the free-stream velocity and sphere diameter. In addition, for calculation of the turbulence characteristics, Large Eddy Simulation using a dynamic Smagorinsky sub-grid scale was used and experiments were performed using the Particle Image Velocimetry technique. The interaction between the free surface and wake flow increases by decreasing the submerging elevation. Finally, the obtained results revealed that interaction between the spheres varies as a function of arrangement of spheres.Bu çalışma Ç.Ü. Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi tarafından desteklenmiştir. Proje No: MMF2012D18