BibTex RIS Cite

Yavaş Değişen Kritik-Altı Açık Kanal Akımının k-ɛ Türbülans Kapatma Modelleri ile Sayısal Hesabı

Year 2014, Volume: 29 Issue: 1, 145 - 156, 25.07.2016
https://doi.org/10.21605/cukurovaummfd.242859

Abstract

Yavaş değişen kritik-altı açık kanal akımının (M1 profili) hız alanı, Lazer Doppler Anemometresi (LDA) ile ölçülmüş ve aynı deney koşullarındaki akımlar için, temel denklemler, sonlu hacimler yöntemine dayalı ANSYS-Fluent paket programı ile çözülmüştür. Sayısal hesaplamalarda, Standard k-, Renormalization-group k-ɛ ve Realizable k-ε türbülans kapatma modelleri kullanılmış, su yüzü profili VOF yöntemi ile hesaplanmıştır. Sayısal modellerden elde edilen akım hızları deneysel ölçümlerle karşılaştırılmıştır. Farklı türbülans modellerinin deneysel olarak doğrulanması amacıyla yapılan karşılaştırmalarda, Realizable k-ε türbülans modelinin, hız alanının hesaplanmasında, kullanılan üç model arasında en başarılı olduğu görülmüştür

References

  • 1. Aydın, M.C. 2012. CFD simulation of freesurface flow over triangular labyrinth side weir. Advances in Engineering Software. 45(1): 159- 166.
  • 2. Haun, S., Olsen, N.R.B. ve Feurich, R. 2011. Numerical Modeling of Flow over Trapezoidal Broad-Crested Weir. Engineering Applications of Computational Fluid Mechanics. 5(3): 397- 405.
  • 3. Kırkgöz, M.S., Aköz, M.S. ve Öner, A.A. 2008. Experimental and Theoretical Analyses of Two-Dimensional Flows Upstream of Broad-Crested Weirs. Canadian Journal of Civil Engineering. 35(9): 975-986.
  • 4. Öner, A.A., Aköz, M.S., Kırkgoz, M.S. ve Gümüş, V. 2012. Experimental Validation of Volume of Fluid Method for a Sluice Gate Flow. Advances in Mechanical Engineering
  • 5-Gümüş, V., Aköz, M.S. ve Kırkgöz, M.S. 2013. Experimental and Numerical Modeling of Submerged Hydraulic Jump Downstream of a Sluice Gate. TEKNIK DERGI. 24(2): 6379- 6397.
  • 6. Kırkgoz, M.S., Aköz, M.S. ve Öner, A.A. 2008. Experimental and Theoretical Analyses of Two-Dimensional Flows Upstream of Broad-Crested Weirs. Canadian Journal of Civil Engineering. 35(9): 975-986.
  • 7. Kırkgöz, M.S., Aköz, M.S. ve Öner, A.A. 2009. Numerical Modeling of Flow Over a Chute Spillway. Journal of Hydraulic Research. 47(6): 790-797.
  • 8. Launder, B.E. ve Spalding, D.B. 1972. Lectures in Mathematical Models of Turbulence. New York: Academic Press.
  • 9. Yakhot, V., Orszag, S.A., Thangam, S., Gatski, T.B. ve Speziale, C.G. 1992. Development of Turbulence Models for Shear Flows by a Double Expansion Technique. Physics of Fluids a-Fluid Dynamics. 4(7): 1510-1520.
  • 10. Shih, T.-H., Liou, W.W., Shabbir, A., Yang, Z. ve Zhu, J. 1995. A new k-ϵ Eddy Viscosity Model For High Reynolds Number Turbulent Flows. Computers & Fluids. 24(3): 227-238.
  • 11. Hirt, C.W. ve Nichols, B.D. 1981. Volume of Fluid (VOF) Method for the Dynamics of Free Boundaries. Journal of Computational Physics. 39(1): 201-225.
  • 12. ANSYS. 2012. FLUENT Theory Guide. USA: ANSYS Inc.
  • 13.Chen, H.C. ve Patel, V.C. 1988. Near-Wall Turbulence Models for Complex Flows Including Separation. Aiaa Journal. 26(6): 641- 648.
  • 14.Roache, P.J. 1998. Verification of Codes and Calculations. Aiaa Journal. 36(5): 696-702.
  • 15.Celik, I.B., Ghia, U., Roache, P.J. ve Freitas, C.J. 2008. Procedure for Estimation and Reporting of Uncertainty Due to Discretization In CFD Applications. Journal of Fluids Engineering-Transactions of the Asme. 130(7).

Numerical Analysis of Gradually Varied Subcritical Open Channel Flow Using k-ɛ Turbulence Closure Models

Year 2014, Volume: 29 Issue: 1, 145 - 156, 25.07.2016
https://doi.org/10.21605/cukurovaummfd.242859

Abstract

The velocity field of gradually varied subcritical open channel flow (M1 profile) is measured using Laser Doppler Anemometry (LDA). Basic equations of the problem are solved by ANSYS-Fluent program package, using finite volume method, for the flow case having the same experimental conditions. In the numerical simulations, Standard k-ɛ, Renormalization-group k-ɛ and Realizable k-ε turbulence closure models are used, and the flow profile is computed using VOF method. Computational results for velocities are compared with measured data. Experimental validations of the turbulence models show that, Realizable k-ε turbulence model, among the three, is in general the most successful one in predicting the velocity field of the present flow case

References

  • 1. Aydın, M.C. 2012. CFD simulation of freesurface flow over triangular labyrinth side weir. Advances in Engineering Software. 45(1): 159- 166.
  • 2. Haun, S., Olsen, N.R.B. ve Feurich, R. 2011. Numerical Modeling of Flow over Trapezoidal Broad-Crested Weir. Engineering Applications of Computational Fluid Mechanics. 5(3): 397- 405.
  • 3. Kırkgöz, M.S., Aköz, M.S. ve Öner, A.A. 2008. Experimental and Theoretical Analyses of Two-Dimensional Flows Upstream of Broad-Crested Weirs. Canadian Journal of Civil Engineering. 35(9): 975-986.
  • 4. Öner, A.A., Aköz, M.S., Kırkgoz, M.S. ve Gümüş, V. 2012. Experimental Validation of Volume of Fluid Method for a Sluice Gate Flow. Advances in Mechanical Engineering
  • 5-Gümüş, V., Aköz, M.S. ve Kırkgöz, M.S. 2013. Experimental and Numerical Modeling of Submerged Hydraulic Jump Downstream of a Sluice Gate. TEKNIK DERGI. 24(2): 6379- 6397.
  • 6. Kırkgoz, M.S., Aköz, M.S. ve Öner, A.A. 2008. Experimental and Theoretical Analyses of Two-Dimensional Flows Upstream of Broad-Crested Weirs. Canadian Journal of Civil Engineering. 35(9): 975-986.
  • 7. Kırkgöz, M.S., Aköz, M.S. ve Öner, A.A. 2009. Numerical Modeling of Flow Over a Chute Spillway. Journal of Hydraulic Research. 47(6): 790-797.
  • 8. Launder, B.E. ve Spalding, D.B. 1972. Lectures in Mathematical Models of Turbulence. New York: Academic Press.
  • 9. Yakhot, V., Orszag, S.A., Thangam, S., Gatski, T.B. ve Speziale, C.G. 1992. Development of Turbulence Models for Shear Flows by a Double Expansion Technique. Physics of Fluids a-Fluid Dynamics. 4(7): 1510-1520.
  • 10. Shih, T.-H., Liou, W.W., Shabbir, A., Yang, Z. ve Zhu, J. 1995. A new k-ϵ Eddy Viscosity Model For High Reynolds Number Turbulent Flows. Computers & Fluids. 24(3): 227-238.
  • 11. Hirt, C.W. ve Nichols, B.D. 1981. Volume of Fluid (VOF) Method for the Dynamics of Free Boundaries. Journal of Computational Physics. 39(1): 201-225.
  • 12. ANSYS. 2012. FLUENT Theory Guide. USA: ANSYS Inc.
  • 13.Chen, H.C. ve Patel, V.C. 1988. Near-Wall Turbulence Models for Complex Flows Including Separation. Aiaa Journal. 26(6): 641- 648.
  • 14.Roache, P.J. 1998. Verification of Codes and Calculations. Aiaa Journal. 36(5): 696-702.
  • 15.Celik, I.B., Ghia, U., Roache, P.J. ve Freitas, C.J. 2008. Procedure for Estimation and Reporting of Uncertainty Due to Discretization In CFD Applications. Journal of Fluids Engineering-Transactions of the Asme. 130(7).
There are 15 citations in total.

Details

Other ID JA34BM52HE
Journal Section Articles
Authors

M. Ali İspir This is me

M. Salih Kırkgöz This is me

Veysel Gümüş This is me

Publication Date July 25, 2016
Published in Issue Year 2014 Volume: 29 Issue: 1

Cite

APA İspir, M. A., Kırkgöz, M. S., & Gümüş, V. (2016). Yavaş Değişen Kritik-Altı Açık Kanal Akımının k-ɛ Türbülans Kapatma Modelleri ile Sayısal Hesabı. Çukurova Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi, 29(1), 145-156. https://doi.org/10.21605/cukurovaummfd.242859
AMA İspir MA, Kırkgöz MS, Gümüş V. Yavaş Değişen Kritik-Altı Açık Kanal Akımının k-ɛ Türbülans Kapatma Modelleri ile Sayısal Hesabı. cukurovaummfd. July 2016;29(1):145-156. doi:10.21605/cukurovaummfd.242859
Chicago İspir, M. Ali, M. Salih Kırkgöz, and Veysel Gümüş. “Yavaş Değişen Kritik-Altı Açık Kanal Akımının K-ɛ Türbülans Kapatma Modelleri Ile Sayısal Hesabı”. Çukurova Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi 29, no. 1 (July 2016): 145-56. https://doi.org/10.21605/cukurovaummfd.242859.
EndNote İspir MA, Kırkgöz MS, Gümüş V (July 1, 2016) Yavaş Değişen Kritik-Altı Açık Kanal Akımının k-ɛ Türbülans Kapatma Modelleri ile Sayısal Hesabı. Çukurova Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi 29 1 145–156.
IEEE M. A. İspir, M. S. Kırkgöz, and V. Gümüş, “Yavaş Değişen Kritik-Altı Açık Kanal Akımının k-ɛ Türbülans Kapatma Modelleri ile Sayısal Hesabı”, cukurovaummfd, vol. 29, no. 1, pp. 145–156, 2016, doi: 10.21605/cukurovaummfd.242859.
ISNAD İspir, M. Ali et al. “Yavaş Değişen Kritik-Altı Açık Kanal Akımının K-ɛ Türbülans Kapatma Modelleri Ile Sayısal Hesabı”. Çukurova Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi 29/1 (July 2016), 145-156. https://doi.org/10.21605/cukurovaummfd.242859.
JAMA İspir MA, Kırkgöz MS, Gümüş V. Yavaş Değişen Kritik-Altı Açık Kanal Akımının k-ɛ Türbülans Kapatma Modelleri ile Sayısal Hesabı. cukurovaummfd. 2016;29:145–156.
MLA İspir, M. Ali et al. “Yavaş Değişen Kritik-Altı Açık Kanal Akımının K-ɛ Türbülans Kapatma Modelleri Ile Sayısal Hesabı”. Çukurova Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi, vol. 29, no. 1, 2016, pp. 145-56, doi:10.21605/cukurovaummfd.242859.
Vancouver İspir MA, Kırkgöz MS, Gümüş V. Yavaş Değişen Kritik-Altı Açık Kanal Akımının k-ɛ Türbülans Kapatma Modelleri ile Sayısal Hesabı. cukurovaummfd. 2016;29(1):145-56.