İç Akışların Sayısal Modellenmesi

Abstract

Bu çalışmada, hücre köşeli ve hücre merkezli sonlu hacimler yöntemi kullanılarak daimi olmayan sıkıştırılabilir akış için iki boyutlu Euler denklemleri Runge-Kutta zaman adımı yöntemi kullanılarak çeşitli geometrilerdeki iç akış sayısal olarak incelenmiştir. Kullanılan ayrıklaştırma yönteminin karakterinden dolayı ayrıklaştırılmış formdaki Euler denklemlerine yapay viskozite terimleri eklenmiştir. Geliştirilen bilgisayar kodu kullanılarak paralel iki levha arasındaki sürtünmesiz akış, engel üzerinde sesaltı akış gibi literatürde çözümü bilinen problemler ve yakınsak ıraksak lülede sesaltı ve sesüstü sürtünmesiz akış, lüleli ve lülesiz katı yakıtlı roket model geometrisinde soğuk akış incelenmiştir. İncelenen akışlarda her iki yöntem içinde aynı yapay sönümleme terimleri ve zaman adımı yöntemi kullanılmış, hesaplamalar aynı çözüm ağı üzerinde yapılmıştır. Hücre köşeli yöntem hücre merkezli yönteme göre düzgün ve düzgün olmayan ağ yapılarında daha iyi sonuçlar vermiştir.In this study two dimensional Euler equations for unsteady compressible flows are solved by using cell vertex and cell centered finite volume schemes and inside arbitrary geometries internal flows are investigated by using Runge-Kutta time-stepping scheme. Because of the character of the schemes, artifical dissipation terms are added to the discrete form of the Euler equations. By using the computer code developed in this study specific benchmark problems such as inviscid flow between two parallel plates, Nibump flow, subsonic and supersonic inviscid nozzle flows and steady cold flow in a model geometry of a solid rocket motor without and with nozzle are investigated. In all cases, the modeling of artificial dissipation and the time stepping scheme are performed on the same meshes. Cell vertex scheme performed well on both smooth and non-smooth grids in comparison to cell-centered scheme.