Kartezyen ağlarda sıkıştırılabilir akışlar için aerodinamik uygulamalarla birlikte bir navier stokes çözücüsü geliştirilmesi

Kartezyen ağlar yapısal olmayan ağ teknolojisi içinde özel bir dal oluşturmaktadır. Karmaşık geometriler için otomatik ağ oluşturma ve bu gibi geometriler etrafında akışın gövde şeklinden ve sayısından bağımsız şekilde benzetim kurmak için özellikle tasarlanmış algoritmalar kullanırlar. Bu doktora tezinde geliştirilen sıkıştırılabilir akış çözücüsüne, kapalı yüzeyler çevresinde ışın-atma yöntemi, kesik hücre uyarlaması ve eğri uyarlaması gibi özel Kartezyen temelli algoritmalar kullanılarak iki- ve üç-boyutlu uyarlanabilir geliştirme/genişleme şema kodları ilave edilmiştir. Kartezyen ağ yöntemlerinin viskoz olmayan akışlarda ortaya ilk çıkışından sonra son on yılda bu teknikler türbülanslı akışlarda sayısız iki- ve üç-boyutlu uygulamanın benzetim kurması için etkili bir şekilde değerlendirilmiş ve geliştirilmiştir. Bu çalışmada, sıkıştırılabilir viskoz akışlarda çözümleri hassasiyetle ve kolaylıkla gerçekleştirebilmek için iki- ve üç- boyutlu düzensiz geometriler çevresinde mahalli olarak geliştirilmiş, hiyerarşik Kartezyen ağların oluştulması hedeflenmiştir. Kartezyen ağlar, Kartezyen hücrelerinin birbirlerine bağlanmalarını sağlamak için oluşturulan, iki-boyutlu akışlarda dörtlü ağaç; üç-boyutlu akışlarda sekizli ağaç temelli veri yapısı kullanarak üretilmiştir. Hedefler; viskoz olmayan (ideal) akışlarda, düşük Reynolds sayılı viskoz (laminar) akışlarda ve türbülanslı akışlarda otomatik ağ üretimini geliştirmek, yakınsama oranını mahalli zaman adımlaması ve çok katmanlı ağ yöntemleri ile artırmak, en küçük kareler yeniden üretimi ile çözüm uyarlamasını kolaylaştırmaktır. Sonuçta, kullanıcı müdahalesine gerek olmayan, nesne tabanlı FORTRAN programlama dilinde Kartezyen ağ üreticisi temelli akış çözücüsü uygulanmıştır. Kanat profili ve üç-boyutlu kanatların çevresindeki akışlar için Euler denklemleri, Navier-Stokes denklemleri ve Spalart Allmaras türbülans modeli ile Reynolds ortalamalı Navier-Stokes denklemleri çözülmüştür. Literatürde mevcut olan deneysel ve nümerik verilerle çözümler karşılaştırılarak doğrulanmıştır.