Numerical study of the double mach reflection using shock-capturing with sub-cell accuracy

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2019

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: BURCU ÇİZME

Danışman: Hakan Demir

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu tez, Çift Mach Yansıması'nın (DMR) nümerik ve analitik çalışmaları ile alakalıdır. Bir şok dalgası, herhangi bir engel ile karşılaştığında, Çift Mach Yansıması'nın oluşma imkanı vardır. DMR oluştuğunda bazı bilinmeyen parametreler söz konusudur. Bu tez, bahsedilen bilinmeyen parametrelerin çözülebilir olması için yardım niteliği taşımaktadır. Sıkıştırılabilir Navier-Stokes çözücü (CNS), DMR simülasyonları için kullanılmıştır. Yürütülen simülasyonlar, temeli daldırılmış sınır metodu (IBM) ve sınıra uydurulmuş metod (BFM) olan ızgara yapıları kullanmaktadır. Bu tez iki ana bölüm içermektedir; temeller ve nümerik/analitik çözümlemeler. İlk olarak, nümerik metotlar, şok dalgaları ve sıkıştırılabilir akış temelleri ile ilgili literatür incelemeleri yapılmıştır. İkinci olarak yüksek performanslı çözücüler (HPC) ile nümerik DMR analizleri gerçekleştirilmiştir. Simülasyonlar yürütülürken ortaya çıkan bazı problemler belirtilmiş ve detaylı olarak incelenmiştir. Simülasyonlardan elde edilen sonuçlar, kendi aralarında birbirleri ile ve referans makale [1] ile karşılaştırılmıştır. Ek olarak, simülasyonlar, literatürlerdeki denklemler ile analitik olarak doğrulanmıştır. DMR çalışmaları şimdiye kadar çoğunlukla deneyseldir. Bundan dolayı bu tezde, DMR'nin iki kırılma noktası olan birincil ve ikincil üçlü noktanın, sırasıyla T' ve T'', yerlerinin belirlenmesi ile simülasyonların doğrulanması yeni olarak gerçekleştirilmiştir. Literatür araştırmasında, sunulan denklemlerin, simülasyon yardımı olmadan analitik olarak çözülemeyeceği bilgisine ulaşılmıştır. Nitekim, sadece başlangıç koşulları ile denklemleri çözme girişimi başarısızlık ile sonuçlanmıştır. Bunların sonucu olarak, simülasyonlardan yeterli miktarda bazı değerler alınıp denklemlere eklenmiştir ve küçük hata oranları ile doğrulanmıştır.