DÜZENLİ AKINTI DURUMUNDA TABANA OTURAN VE YARI GÖMÜLÜ ELİPTİK BİR SİLİNDİR ETRAFINDAKİ AKIMIN SAYISAL İNCELENMESİ

Yıl 2009, Cilt: 24 Sayı: 4, 0 - , 14.02.2013

Ahmet Öner

Öz

Düzenli akıntı durumunda, tabana oturan ve yarı gömülü eliptik bir silindir etrafındaki akım alanı sayısal olarak
incelenmiştir. Memba ve mansapta oluşan ayrılma bölgelerinin genişliklerinin belirlenmesi amacıyla, sonlu
elemanlar yöntemine dayalı olarak çalışan ANSYS hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD) paket programı,
olayı idare eden denklemlerin çözümünde kullanılmıştır. Sayısal hesaplamalarda, farklı ağ sistemleri için, k-e ve
k-w türbülans modelleri kullanılmıştır. Tabana oturan dairesel bir silindir etrafındaki akım için en iyi ağ sistemi
ve türbülans modeli, daha önce yapılan çalışmalarla karşılaştırılarak belirlenmiştir. Ayrılma bölgeleri için elde
edilen sayısal verilerin, literatürle uyumlu olduğu belirlenmiştir. Aynı ağ yapısı ve türbülans modeli, tabana
oturan ve yarı gömülü eliptik bir silindirin memba ve mansabındaki ayrılma bölgelerinin belirlenmesinde
kullanılmıştır. Sayısal veriler, eliptik silindir mansabında oluşan ayrılma bölgesi genişliklerinin dairesel silindirin
mansabındakine oranla çok daha küçük kaldığını göstermektedir.

Anahtar Kelimeler

Düzenli akıntı, eliptik silindir, ayrılma bölgesi, HAD, ANSYS.

Kaynakça

• Bearman P W, Zdravkovich M M. “Flow Around
• a Circular Cylinder Near a Plane Boundary”,
• Journal of Fluid Mechanics, Vol. 89, 33-47,
• -
• Grass A J, Raven P W J, Stuart R J, Bray J A.
• “The influence of boundary layer velocity
• gradients and bed proximity on vortex shedding
• from free spanning pipelines.” Journal of
• Energy Resources Technology, Vol. 106, 70-78,
• -
• Zdravkovich M M. “Forces on a circular cylinder
• near a plane wall”. Applied Ocean Research,
• Cilt 7, 197-201, 1985.
• Zdravkovich M M. Flow around circular
• cylinders, vol. 1. Oxford. Oxford University
• Press, 1997.
• Lei C, Cheng L, Kavanagh K. Re-examination of
• the effect of a plane boundary on force and vortex
• shedding of a circular cylinder. Journal of Wind
• Engineering and Industrial Aerodynamicsü,
• Vol. 80: 263-286, 1999.
• Price S J, Sumner D, Smith J G, Leong K,
• Paidoussis M P. 2002. “Flow visualization
• around a circular cylinder near to a plane wall.
• Journal of Fluids and Structures, Vol. 16, No
• , 175-191, 2002.
• Dipankar A, Sengupta T K. “Flow past a circular
• cylinder in the vicinity of a plane wall”. Journal
• of Fluids and Structures, Cilt 20, 403-423,
• -
• Liang D, Cheng L. “Numerical modeling of flow
• and scour below a pipeline in currents Part I.
• Flow simulation”. Coastal Engineering, Vol. 52,
• -42, 2005.
• Kırkgöz M., S., Öner A., A., “Yatay bir dairesel
• silindir etrafındaki akımda hız alanının deneysel
• ve teorik incelenmesi”. ÇÜ Müh.-Mim. Fak.
• Dergisi, Cilt 21, 85-98, 2006.
• Öner A., A., Kırkgöz M., S., “Düzenli akımda
• tabana yakın yatay silindir yüzeyinde ve tabanda
• kayma gerilmesi dağılımlarının deneysel
• incelenmesi” ÇÜ Müh.-Mim. Fak. Dergisi, Cilt
• , 93-106, 2007.
• Aköz M., S., Öner A., A., Kırkgöz M., S.,
• “Tabana yakın bir silindir etrafındaki akımın
• farklı türbülans modelleri ile saysal
• modellenmesi” ÇÜ Müh.-Mim. Fak. Dergisi,
• Cilt 22, 107-118, 2007.
• Jensen B., L., “Large scale vortices in the wake of a
• cylinder placed near a wall.” Second International
• Conferece on Laser Anemometry, University of
• Strathclyde, UK, 1-11, 1987.
• Brors B., “ Numerical modeling of flow and scour at
• pipelines”. J. Hydr. Eng. 125, 511-523, 1999.
• Hatipoglu F, Avci I. “Flow around a partly buried
• cylinder in a steady current”. Ocean
• Engineering; Vol. 30, 239-249, 2003.
• Ota T., Nishiyama H., Taoka Y. “Heat transfer
• and flow around an eliptic cylinders in subcritical
• flow” AIAA Journal, Vol. 27, 1771-1779, 1984.
• Ota T., Nishiyama H., Taoka Y. “Flow around an
• eliptic cylinder in the critical Reynolds number
• regime ” Journal of Fluids Engineering, Vol.
• , 149-155, 1987.
• Choi J H, Lee S J. “Ground effect of flow around
• an elliptic cylinder in a turbulent boundary
• layer”. Journal of Fluids and Structures, Vol.
• : 697-709, 2000.
• Johnson S., A., Thompson M., C., Hourigan K.,
• “Flow past elliptical cylinders at low Reynolds
• number”. 14. Australian Fluid Mechanics
• Conference, Adelaide University, Australia,
• -
• Wilcox D C. Turbulence modeling for CFD.
• California. DCW Industries Inc.; 2000.
• Wilcox D C. “Reassessment of the scaledetermining
• equation for advanced turbulence
• models”. American Institute of Aeronautics
• and Astronautics Journal, Vol. 26, No 11,
• -1310, 1988.