Küreler etrafındaki akışın deneysel ve nümerik olarak incelenmesi

Bu çalışmanın amacı tek ve çift küre etrafındaki akış karakteristiklerini akış durumuna göre üç farklı konumda sayısal ve deneysel olarak araştırmaktır. İlk aşamada, çalışma, serbest-akış içinde konumlandırılmış olan bir küre üzerinde gerçekleştirilmiştir. Daha sonra, tek bir küre ile ilgili, akıntı yönündeki akışta serbest yüzey akışının etkileri dört farklı derinlik seviyesi için araştırılmıştır. Son olarak, laminer sınır tabaka ve akıntı yönündeki art izi arasındaki etkileşim, kürenin kanal zemininden dört farklı yüksekliğe yerleştirmesiyle gözlemlenmiştir. Diğer taraftan, farklı dizilişlere sahip çift kürenin akış özellikleri sayısal ve deneysel olarak incelenmiştir. İlk olarak art arda dizilişte iki küre etrafındaki akış yapısı incelenmiştir. Bu nedenle, küreler arasında dört farklı ayrılma mesafesi dikkate alınmıştır. İkinci olarak, küreler arasında üç farklı ayrılma mesafesi ile yan yana kürelerin akış yapısı deneysel ve sayısal olarak incelenmiştir. Son olarak, belirli açılarda konumlandırılmış küreler etrafındaki akış karakteristikleri, üç farklı ayrılma mesafesi ve üç farklı ayrılma açısı dikkate alınarak incelenmiştir. Çalışmanın tamamı, serbest akış hızına ve küre çapına göre belirlenen 5000 Reynolds sayısında yapılmıştır. Deneyler, Parçacık Görüntülemeli Hız ölçme (PIV) yöntemi kullanılarak yapılmıştır. Türbülans karakterlerinin hesaplanmasında ise Dynamic Smagorinsky modeli kullanılarak kullanan Large Eddy Simulasyon yöntemi kullanımıştır. Serbest yüzey ve art izi arasındaki etkileşimin derinlik seviyesinin azalmasıyla arttığı tesbit edilmiştir. Sonuç olarak, elde edilen verilerden anlaşılacağı üzere küreler etrafındaki akış etkileşimi kürelerin diziliminin fonksiyonu olarak değişmektedir.