Yıl 2020, Cilt , Sayı 18, Sayfalar 934 - 942 2020-04-15

Kama Şekilli Kanat Üzerindeki Süpersonik Akışı Çözmek için Sayısal Bir Algoritma

Murat BAKIRCI [1]


Bu makalede, kama şeklindeki bir kanat profili etrafındaki iki boyutlu süpersonik akışı çözmek için yeni bir algoritma geliştirilir. Çözümü geliştirmek için MacCormack kestirici-düzeltici yönteminden fayda sağlanır. Akış özelliklerini daha detaylı incelemek için C++ yazılım dilinde bir sayısal algoritma derlenmiş ve böylece ticari yazılımlar ile kıyas yapılması sağlanmıştır. Başlangıç şartları olarak serbest akım Mach sayısı 2 ve kama açısı 15º olacak şekilde geliştirilen algoritma derlenmiş ve çalıştırılmıştır. Derlenen programın açığa çıkardığı sonuç ile akış hızlarının sınırsız şekilde arttığı gözlemlenmiştir. Bu durumun düzeltilmesi ise algoritmaya suni dağılım terimi eklenerek yapılmıştır. Suni dağılım teriminin geliştirilen koda eklenmesi ile sonuç istikrarlı olmuş ve beklenen şokun gözlemlenmesine neden olmştur. Aynı durum ayrıca ANSYS Fluent ve CFL3D yazılımları ile ikinci derecede kesikli hale getirilerek de simüle edilmiştir.
Şok, Süpersonik Akış
  • Jameson, A., Baker, T. (1987). Improvements to the aircraft Euler method. Proceedings of the 25th AIAA Aerospace Sciences Meeting; Reno, USA.
  • Beam, R.M., Warming, R.F., (1976). An implicit finite-difference algorithm for hyperbplic systems in conservation law form. J. Of Comp. Physics, 22(1), 87-110.
  • Beam, R.M., Warming, R.F., (1978). An implicit factored scheme fort he compressible Navier-Stokes equations. AIAA Journal, 16(4), 393-402.
  • Degani, A.T., Fox, G.C. (1994). Derivation of the Beam and Warming algorithm for compressible Navier-Stokes equations. NPAC Technical Report SCCS 675.
  • Durran, D.R. (2010). Numerical methods for fluid dynamics. Springer.
  • Ganzha, V.G., Vorozhtsov, E.V. (1996). Computer aided analysis of difference schemes for partial differential equations. Wiley.
  • Jameson, A., Schmidt, W., Turkel, E. (1981). Numerical solution of the Euler equations by finite volüme methods using Runge-Kutta time stepping schemes. AIAA Paper 1259.
  • Konangi, S., Palakurthi, N.K., Ghia, U. (2016). Von Neuman stability analysis of a segregated pressure-based solution scheme for one-dimensional and two-dimensional flow equations. J. of Fluids Eng., 138(10):101401.
  • Laney, C.B. (1998). Computational gas synamics. Cambridge Universiy press, New York.
  • Lax, P.D., Wendroff, B. (1960). Systems of conservation laws. Comm. Pure Appl. Math, 13, 217-237.
  • Leveque, R.J. (1992). Numerical methods of conservation laws. Springer, 2nd edition.
  • MacCormack, R.W. (1969). The effect of viscosity in hypervelocity impact cratering. AIAA, 69-354, American Institute of Aeronautics and Astrophysics, Cincinnati.
  • MacCormack, R.W. (1982). A numerical method for solving the equations of compressible viscous flow. AIAA J., 20(9), 1275-1281.
  • Strikwerda, J.C. (2004). Finite difference schemes and partial differential equations. Society for industrial and applied mathematics, Philadelphia, 2nd edition.
  • Von Neuman, J. Richtmyer, R.D. (1950). A method fort he numerical calculation of hydrodynamic shocks. J. Appl. Phys., 21(3), 232-237.
Birincil Dil en
Konular Mühendislik
Bölüm Makaleler
Yazarlar

Orcid: 0000-0003-2092-1168
Yazar: Murat BAKIRCI (Sorumlu Yazar)
Kurum: Tarsus Üniversitesi
Ülke: Turkey


Tarihler

Yayımlanma Tarihi : 15 Nisan 2020

APA BAKIRCI, M . (2020). Kama Şekilli Kanat Üzerindeki Süpersonik Akışı Çözmek için Sayısal Bir Algoritma. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi , (18) , 934-942 . DOI: 10.31590/ejosat.706738