Farklı geometrili karayolu taşıtlarında hava direnci katsayısının lattice boltzmann metodu (LBM) ile belirlenmesi

Tez Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Sakarya Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tez Danışmanı: İmdat Taymaz,Ali Cemal Benim

Tezin Onay Tarihi: 2012

Tezin Dili: Türkçe

Özet:

Lattice Boltzmann Metodu (LBM), son yirmi yılda kullanılan akış dinamiği problemlerini çözmek için kullanılan alternatif bir sayısal yaklaşımdır. Geleneksel Navier-Stokes tabanlı metotlardan farklı olarak, mikroskobik model ve mezozkobik kinetik denklemlere dayanır. LBM' in geleneksel Navier-Stokes tabanlı metotlara göre birçok avantajı olması nedeni ile son yıllarda artan bir şekilde kullanılmaktadır.Bir katı cismin üzerindeki akış pratikte sıkça görülen bir olaydır ve sayısız fizik olayına neden olmaktadır. Bunların en başlıları, katı cismin üzerinde akış istikameti paralelinde olan direnç kuvveti ve akışa dik yönde olan kaldırma kuvvetidir. Direnç ve kaldırma kuvveti akışkan yoğunluğuna ve hızına, katı cismin boyutuna, şekline ve yönüne ve buna bağlı olarak diğer etkenlere bağlıdır. Bu nedenle bu tür akışlarda, direnç ve kaldırma kuvvetinin yerine direnç ve kaldırma katsayısı kullanılmalıdır. Direnç katsayısı tahmini pratikte en çok karayolu taşıtları (binek araç, tır vb.) üzerindeki akışlarda önemlidir.Karayolu taşıtlarındaki direnç katsayını bulmak için, günümüze kadar birçok deneysel ve nümerik çalışma yapılmıştır. Numerik çalışmaların birçoğu geleneksel Navier-Stokes tabanlı metotlar ile yapılmıştır. Bu tez çalışmasında, direnç katsayısı tayini için, Lattice Boltzmann Metodu kullanılarak bir Fortran kodu geliştirilmiştir. LBM ile elde edilen direnç katsayısı ile geleneksel metotlardan elde edilen direnç katsayısı birbirlerine yakın çıkmıştır. Direnç katsayısının, geleneksel metotların dışında, LBM ile hesaplanabilirliği ortaya koyulmuştur.