İki Boyutlu Bir Profil Etrafındaki Türbülanslı Akışın İncelenmesi

Abstract

Bu çalışmanın amacı; iki boyutlu bir profil etrafındaki türbülanslı akışın incelenmesi ve elde edilen sonuçların deneysel verilerle karşılaştırılmasıdır. Bu amaçla naca0012 hava kanadı etrafında oluşan türbülanslı akış incelenmiştir. İncelemeler büyük subsonik hızlarda (Mach=0.4, Mach=0.5, Mach=0.6), büyük Reynolds sayılarında (Re«4xl06) ve hücum açısının (a) 0°, 4°, 8° değerlerinde yapılmışta:. Teorik ve sayısal çalışma bölümünde, sıkıştırılabilir akışkanlar için Navier-Stokes denklemleri verilmiştir. Türbülansın karakteristikleri ve türbülans denklemleri de detaylı olarak anlatılmıştır. Bunun yanısıra, çalışmada kullanılan türbülans modelleri detaylı bir şekilde verilmiştir. Bu modellerden ilki, tek denklemli Spalart-Allmaras türbülans modelidir. Bu model bir eddy viskozite modelidir. Eddy viskozitesi, türbülansın kinetik enerjisi olan k' yi çözmekten ziyade, direkt olarak bir transport denkleminden çözülür. İki denklemli olan diğer model, geliştirilmiş k-e türbülans modelidir. Bu modelin, geleneksel k-e türbülans modellerinin eksikliklerine hitap etmesi amaçlanmıştır. Modeldeki türbülanslı kinetik enerji (k) ve türbülanslı kinetik enerji kaybının (e) bulunmasıyla eddy viskozitesi çözülebilir. Tezin uygulama aşamasında, her iki türbülans modelinin FLUENT 5.3 programında kullanılmasıyla elde edilen bazı basınç dağılımları deneysel verilerle karşılaştırılmıştır. Bulunan sonuçların deneysel verilerle uyumlu oldukları görülmüştür. Sonuç olarak; bu tez çalışmasında kullanılan iki türbülans modelinin de doğru sonuçlar verdiği görülmüştür. Gelecekteki çalışmalarda, daha çok denklem içeren modeller ele alınabilir.

This study aims to examine the turbulent flow around a two-dimensional profile and compare the results with the experimental datas. For this purpose, the turbulent flow around the naca0012 airfoil is examined. Examinations are done in high subsonic speeds (Maeh=0.4, Mach=0.5, Mach^O.ö), in high Reynolds numbers (Re^xlO6) and in the values of 0°, 4°, 8° for angle of attack. In the part of theoretical and numerical study, Navier-Stokes equations are given for compressible fluids. Characteristics of turbulence and turbulence equations are also explained in details. The first of these models is the one-equation Spalart-Allmaras turbulence modeLThis model is an eddy viscosity model. The eddy viscosity is directly solved from a transport equation rather than solving the kinetic energy of turbulence k. The other model which has two equations is the realizable k-e turbulence model. This model is intended to address the deficiencies of traditional k- e models. The eddy viscosity can be solved by calculating the turbulent kinetic energy (k) the turbulent kinetic energy dissipation (e) in the model. In the application part of the thesis, some pressure distributions which are found by using the every two turbulence models in FLUENT 5.3 program, are compared with the experimental datas. It is seen that the results are convenient with the experimental datas. Finally, it can be seen that the two turbulence models which are used in this thesis can give good results. In future studies, it can be handled the models which include more equations.