Kapak Tahrikli Eğrisel Oyuk Akişlarinda Yüksek Reynolds Sayilari İçin Girdap Oluşumu Ve Gelişimi

Abstract

Bu çalışmanın amacı yay biçimli oyuklarda sabit kapak hareketiyle oluşan akışların yüksek Reynolds sayılarındaki girdap yapılarının sayısal çözüm yöntemleri uygulanarak incelenmesidir. Çalışmada Reynolds sayısı ile karakterize edilen eylemsizlik kuvvetlerinin büyümesiyle ortaya çıkan akıştaki girdapların gelişimleri farklı yay kesitleri ele alınarak irdelenmiş ve periyodik çözümlerin varlığı araştırılmıştır. Bu amaçla, şekle oturan koordinatlarda durağan olmayan akış fonksiyonu-girdaplılık taşınımı formülasyonu kullanılmış ve denklemler ikinci mertebeden sonlu farklar yöntemiyle ayrıklaştırılmıştır. Zaman integrasyonu için yine ikinci mertebeden Adams- Bashforth şeması kullanılmıştır. Değişik yay kesitlerinde birincil, ikincil, üçüncül ve daha üst girdap yapılarının oluşumu ve gelişimi karşılaştırmalı olarak gösterilmiş ve bu yapıların durağan olmayan ve durağan akış rejimlerindeki periyodik özellikleri tartışılmıştır.

The aim of this study is to observe the vortical structures forming in the lid-driven flow in arc shape cavities at high Reynolds numbers. The formation and development of vortices as well as the periodicity of flow variables under inertia forces are investigated for different arc geometries. For this purpose, unsteady stream function-vorticity transport equations are used in body-fitted curvilinear coordinates and discretized by second order finite difference method. For the time integration, second order Adams-Bashforth algorithm has been used. Primary, secondary, tertiary and higher vortical structures formation and development for different arc cross sections are examined comparatively and periodicity of solutions in transient and steady flow regimes are discussed.