Büyük girdap benzetimi analizleri için gerekli ağ çözünürlüğü üzerine bir çalışma

Abstract

Bu çalışmada türbülanslı akışların LES (Büyük Girdap Benzetimi) çözümlerinde sonuçların doğruluğundan emin olmak için gerekli ağ çözünürlüğü üzerine bir yöntem önerilmiştir. Bu öneride, deneysel veri yokluğunda doğru bir strateji ile oluşturulan ağ sayesinde LES çözümünün güvenilir olacağı ifade edilmektedir. İzlenilen bu yöntem kolayca uygulanabilir bir yapıda olup, daha önce LES ağ yeterliliği için çoklu ve farklı ağ yapıları kullanılarak yapılan ağdan bağımsız analizlerden farklı bir niteliktedir. İntegral, Kolmogorov ve Taylor Ölçekleri ile hücre boyutunu karakterize eden ölçeğin zamansal ve boyutsal karşılaştırmasını temel alan bu öneride LES çözümüne geçmeden ağ yeterliliği hakkında bilgi sahibi olunmuştur. Referans alınan U-kanalı akış problemi için mevcut deneysel veriler ile önerinin doğrulaması yapılmıştır. Sunulan önerinin doğrulama sonuçlara göre ana akış yönünde ve ana akışa dik yöndeki hızların doğru hesaplandığı, dolayısı ile önerinin birinci dereceden akış istatistiği parametrelerin belirlenmesi için yeterli olduğu yorumu yapılmıştır. U-kanalında görülen iç duvardaki hızlanmanın, dış duvardaki yavaşlamanın, iç duvardaki akış ayrılmasının, ters akış oluşumunun ve gelişiminin doğru bir şekilde mevcut LES analizi yakalandığı görülmüştür. İkinci dereceden akış istatistiği parametrelerinden ana akış ve ana akışa dik yöndeki hız salınımlarının karekök ortalaması değerlerine bakıldığında sonuçların olumlu ve kabul edilebilir düzeyde olduğu anlaşılmıştır. Neticede bu çalışmada sunulan LES için ağ yeterliliği önerisinin kolay uygulanabilir, hızlı ve güvenilir olduğu gösterilmiştir.