BibTex RIS Kaynak Göster

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

Yıl 2014, Cilt: 29 Sayı: 1, 145 - 156, 25.07.2016
https://doi.org/10.21605/cukurovaummfd.242859

Öz

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

Kaynakça

  • 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

Yıl 2014, Cilt: 29 Sayı: 1, 145 - 156, 25.07.2016
https://doi.org/10.21605/cukurovaummfd.242859

Öz

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

Kaynakça

  • 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).
Toplam 15 adet kaynakça vardır.

Ayrıntılar

Diğer ID JA34BM52HE
Bölüm Makaleler
Yazarlar

M. Ali İspir Bu kişi benim

M. Salih Kırkgöz Bu kişi benim

Veysel Gümüş Bu kişi benim

Yayımlanma Tarihi 25 Temmuz 2016
Yayımlandığı Sayı Yıl 2014 Cilt: 29 Sayı: 1

Kaynak Göster

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. Temmuz 2016;29(1):145-156. doi:10.21605/cukurovaummfd.242859
Chicago İspir, M. Ali, M. Salih Kırkgöz, ve Veysel Gümüş. “Yavaş Değişen Kritik-Altı Açık Kanal Akımının K-ɛ Türbülans Kapatma Modelleri Ile Sayısal Hesabı”. Çukurova Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi 29, sy. 1 (Temmuz 2016): 145-56. https://doi.org/10.21605/cukurovaummfd.242859.
EndNote İspir MA, Kırkgöz MS, Gümüş V (01 Temmuz 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, ve V. Gümüş, “Yavaş Değişen Kritik-Altı Açık Kanal Akımının k-ɛ Türbülans Kapatma Modelleri ile Sayısal Hesabı”, cukurovaummfd, c. 29, sy. 1, ss. 145–156, 2016, doi: 10.21605/cukurovaummfd.242859.
ISNAD İspir, M. Ali vd. “Yavaş Değişen Kritik-Altı Açık Kanal Akımının K-ɛ Türbülans Kapatma Modelleri Ile Sayısal Hesabı”. Çukurova Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi 29/1 (Temmuz 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 vd. “Yavaş Değişen Kritik-Altı Açık Kanal Akımının K-ɛ Türbülans Kapatma Modelleri Ile Sayısal Hesabı”. Çukurova Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi, c. 29, sy. 1, 2016, ss. 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.