Investigation of the Effects of Different Numerical Methods On the Solution of the Orifice Flow

Tural TUNAY

Makale detayları

Investigation of the Effects of Different Numerical Methods On the Solution of the Orifice Flow

Yazarlar:

Tural TUNAY

Yayıncı:

Cukurova University

Dergi:

Çukurova Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi 2012 Vol.27 Issue 1, pp.39-51

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

7/2016

Belge Dili:

Türkçe

Document ID (Org No.):

2000742156

Sıklık:

Üç Aylık

pISSN:

2757-9255

Özet:

 

Aim of the present study is to investigate the effects of different numerical methods on the solution of laminar flow characteristics through an orifice plate inserted in a pipe. Ratio of the orifice diameter to the pipe diameter, β=0,6 and dimensionless orifice plate thickness, L*=1/12, were kept constant throughout the study. The fluid flow was assumed to be two dimensional, axisymmetric, viscous, incompressible, steady and fully developed. Governing equations of the flow were solved with the aid of computer programs written in FORTRAN computer language by using two finite difference methods. These finite difference methods were alternating direction implicit method and upwind method. Additionally, finite volume method with the aid of Fluent package program was also employed to solve the flow for the purpose of comparison. Numerically obtained orifice discharge coefficient results were compared with experimental results obtained from literature. The best conformity with previous experimental results was obtained by using alternating direction implicit method. Vorticity contours, streamline and orifice discharge coefficient of the flow were presented in figures and discussed in details.

 

Bu çalışmanın amacı boru içerisine yerleştirilmiş orifis metre etrafındaki laminar akış yapısının çözümüne farklı sayısal yöntemlerin etkisinin araştırılmasıdır. Orifis çapının boru çapına   β=0,6 boyutsuz orifis kalınlığı, L*=1/12 çalışma boyunca sabit tutulmuştur. Akış iki boyutlu, eksenel simetrik, viskoz, sıkıştırılamaz, daimi ve tam gelişmiş kabul edilmiştir. Akışı tanımlayan denklemler, FORTRAN programlama dili ile yazılmış bilgisayar programları kullanılarak, iki farklı sonlu farklar yöntemiyle çözülmüştür. Bu sonlu farklar yöntemleri, İmplisit Değişen Yönler yöntemi ve Upwind yöntemidir. Ayrıca elde edilen sayısal sonuçların karşılaştırılması amacıyla akış yapısı Fluent paket programı kullanılarak sonlu hacimler yöntemiyle de çözülmüştür. Sayısal yöntemlerle elde edilmiş olan debi çıkış katsayısı değerlerinin literatürden elde edilmiş olan deneysel değerler ile karşılaştırması yapılmıştır. Literatürden elde edilmiş deneysel sonuçlar ile en uyumlu sonucu implisit değişen yönler yöntemi vermiştir. Akışı tarif eden girdap eş değer eğrileri, akım çizgileri ve orifis debi çıkış katsayısı değerleri şekillerle gösterilerek detaylı bir şekilde izah edilmiştir.

Makale detayları

Investigation of the Effects of Different Numerical Methods On the Solution of the Orifice Flow

Yazarlar: Tural TUNAY

Yayıncı: Cukurova University

Dergi: Çukurova Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi 2012 Vol.27 Issue 1, pp.39-51

Belge Tipi: Makale

Yayın Tarihi: 7/2016

Belge Dili: Türkçe

Document ID (Org No.): 2000742156

Sıklık: Üç Aylık

pISSN: 2757-9255

Sayı

Yazarlar:

Tural TUNAY

Yayıncı:

Cukurova University

Dergi:

Çukurova Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi 2012 Vol.27 Issue 1, pp.39-51

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

7/2016

Belge Dili:

Türkçe

Document ID (Org No.):

2000742156

Sıklık:

Üç Aylık

pISSN:

2757-9255