Araştırma Makalesi

Sıkıştırılamaz bir sıvıyı varsayan Navier – Stokes denklemlerinin kesin çözümlerinin analizi

Cilt: 13 Sayı: 2 15 Nisan 2024
PDF İndir
EN TR

Sıkıştırılamaz bir sıvıyı varsayan Navier – Stokes denklemlerinin kesin çözümlerinin analizi

Öz

Literatürde üç boyutta analitik olarak elde edilmiş olan sıkıştırılamaz ve ıraksamasız, yani ∇ ⃗∙u ⃗(x ⃗,t)=0 şeklindeki akışları varsayan Navier – Stokes sonuçları günden güne detaylandırılmakta ve genişletilmektedir. Bu amaç için nümerik incelemeler gerçekleştirilmiştir. Literatürde ilgili çalışmalarda, özellikle zamana bağlı viskoziteler μ(t) araştırılmaktadır. Bu sebepten kaynaklı olarak nümerik analizlerde μ(t)<1/t için Poincaré haritaları elde edilmiştir. Genel olarak, Navier-Stokes denklemleri, akışkanların hareketini matematiksel olarak tanımlayan temel kısmi diferansiyel denklemlerdir. Bu denklemler, bir akışkanın hızı, basıncı ve yoğunluğu arasındaki ilişkiyi açıklar. İlk denklem, momentum denklemi olarak bilinir ve akışkanın hızının zamanla nasıl değiştiğini belirler. İkinci denklem, kütle denklemi olarak adlandırılır ve akışkanın yoğunluğunun nasıl değiştiğini ifade eder. Üçüncü denklem, enerji denklemi olarak bilinir ve akışkanın enerji değişimini hesaplar. Son denklem ise, sıcaklık ve basınç gibi termodinamik özellikleri ilişkilendirir. Bu kuple denklemler, akışkan dinamiğini ve mühendislik uygulamalarını anlamak için önem arz etmektedir. Bu kapsamda, viskozite için farklı varsayımlar ele alınmaktadır. Üç farklı durum incelenmiştir. Bu varsayımlar; viskozitenin zamana bağlı üst limiti, zamana bağlı alt limiti ve sabit alt limiti kapsamaktadır. Ek olarak, literatür ile ilişkilendirilmiş olan Beltrami denkleminin çözümleri için, ki bu vektör alanları kendi rotasyonlarına paraleldir, belirli akışlarının düzensiz çıkış çizgilerine sahip olmadığına dair kanıtlar sunulmaktadır. Viskozitenin sabit olduğunda bu durum Trkalyan (yani zamana bağlı katlanarak zayıflayan) akışlarının dinamiği düzensiz olmadığını kanıtlamaktadır.

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

  1. D. J. Acheson, Elementary Fluid Dynamics. Oxford University Press, Oxford, 1990.
  2. B. Bilalov, T. Gasymov and A. Guliyeva, On the solvability of the Riemann boundary value problem in Morrey--Hardy classes. Turkish Journal of Mathematics, 40, 5, 14, 1085 – 1101, 2016. https://doi.org/10.3906/mat-1507-10
  3. C. X. Li and S. Liang Wu, Eigenvalue distribution of relaxed mixed constraint preconditioner for saddle point problems. Hacettepe Journal of Mathematics and Statistics, 45, 6, 1705 – 1718, 2016. https://doi.org/10.15672/HJMS.20164515686
  4. A. Pınarbaşı and M. İmal, Nonisothermal channel flow of a non-newtonian fluid with viscous heating. International Communications in Heat and Mass Transfer, 29, 8, 1099 – 1107, 2002. https://doi.org/10.1016/s0735-1933(02)00438-4
  5. F. Reetz, T. Kreilos and T. M. Schneider, Exact invariant solution reveals the origin of self-organized oblique turbulent-laminar stripes. Nature Communications, 10, 2277, 2019. https://doi.org/10.1038/s41467-019-10208-x
  6. M. Scholle, P. H. Gaskell and F. Marner, Exact integration of the unsteady incompressible Navier-Stokes equations, gauge criteria, and applications. Journal of Mathematical Physics, 59, 4, 2018. https://doi.org/10.1063/1.5031119
  7. N. Uygun, Effect of hall current on the MHD fluid flow and heat transfer due to a rotating disk with olauniform radial electric field. Hacettepe Journal of Mathematics and Statistics, 44 (6), 1445 – 1462, 2015. https://doi.org/10.15672/HJMS.2015449675
  8. N. Ünal, Y. Öz and T. Oktay, Conceptual design modeling by the novel aircraft conceptual design and analysis system (ACDAS). Aircraft Engineering and Aerospace Technology, 95, 5, 799 – 813, 2023. https://doi.org/10.1108/AEAT-02-2022-0056

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Aerodinamik (Hipersonik Aerodinamik Hariç) , Temel ve Teorik Akışkanlar Dinamiği

Bölüm

Araştırma Makalesi

Erken Görünüm Tarihi

15 Şubat 2024

Yayımlanma Tarihi

15 Nisan 2024

Gönderilme Tarihi

3 Ekim 2023

Kabul Tarihi

15 Ocak 2024

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2024 Cilt: 13 Sayı: 2

Kaynak Göster

APA
Ünal, N., Öz, Y., & Oktay, T. (2024). Sıkıştırılamaz bir sıvıyı varsayan Navier – Stokes denklemlerinin kesin çözümlerinin analizi. Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 13(2), 467-472. https://doi.org/10.28948/ngumuh.1370615
AMA
1.Ünal N, Öz Y, Oktay T. Sıkıştırılamaz bir sıvıyı varsayan Navier – Stokes denklemlerinin kesin çözümlerinin analizi. NÖHÜ Müh. Bilim. Derg. 2024;13(2):467-472. doi:10.28948/ngumuh.1370615
Chicago
Ünal, Nesij, Yahya Öz, ve Tugrul Oktay. 2024. “Sıkıştırılamaz bir sıvıyı varsayan Navier – Stokes denklemlerinin kesin çözümlerinin analizi”. Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 13 (2): 467-72. https://doi.org/10.28948/ngumuh.1370615.
EndNote
Ünal N, Öz Y, Oktay T (01 Nisan 2024) Sıkıştırılamaz bir sıvıyı varsayan Navier – Stokes denklemlerinin kesin çözümlerinin analizi. Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 13 2 467–472.
IEEE
[1]N. Ünal, Y. Öz, ve T. Oktay, “Sıkıştırılamaz bir sıvıyı varsayan Navier – Stokes denklemlerinin kesin çözümlerinin analizi”, NÖHÜ Müh. Bilim. Derg., c. 13, sy 2, ss. 467–472, Nis. 2024, doi: 10.28948/ngumuh.1370615.
ISNAD
Ünal, Nesij - Öz, Yahya - Oktay, Tugrul. “Sıkıştırılamaz bir sıvıyı varsayan Navier – Stokes denklemlerinin kesin çözümlerinin analizi”. Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 13/2 (01 Nisan 2024): 467-472. https://doi.org/10.28948/ngumuh.1370615.
JAMA
1.Ünal N, Öz Y, Oktay T. Sıkıştırılamaz bir sıvıyı varsayan Navier – Stokes denklemlerinin kesin çözümlerinin analizi. NÖHÜ Müh. Bilim. Derg. 2024;13:467–472.
MLA
Ünal, Nesij, vd. “Sıkıştırılamaz bir sıvıyı varsayan Navier – Stokes denklemlerinin kesin çözümlerinin analizi”. Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, c. 13, sy 2, Nisan 2024, ss. 467-72, doi:10.28948/ngumuh.1370615.
Vancouver
1.Nesij Ünal, Yahya Öz, Tugrul Oktay. Sıkıştırılamaz bir sıvıyı varsayan Navier – Stokes denklemlerinin kesin çözümlerinin analizi. NÖHÜ Müh. Bilim. Derg. 01 Nisan 2024;13(2):467-72. doi:10.28948/ngumuh.1370615

Cited By