The Effect of Semi-Circular Protrusions on Cylinder to Flow Structure

Adnan Öztürk, Ferhat Koca
2019 Cumhuriyet Science Journal  
In this study; two dimensional, viscous, incompressible, fully developed and turbulent flows on the surface of the cylinder placed in a channel were analyzed using numerical methods. Momentum and continuity equations were solved numerically by ANSYS FLUENT program using finite volume method. The effect of the half cylinder (d = 4.4 mm) placed on the cylinder diameter (D) 44 mm in different positions (0°, 45°, 90°, 135° and 180°) on the flow structure was examined. Streamlines and the turbulence
more » ... and the turbulence kinetic energy contours were drawn for the Reynolds number 10 4 value depending on cylinder diameter. As a result, downstream flow characteristics of cylinders having semi-circular protrusions placed in different positions were examined and drag force coefficients (CD) were obtained. It was concluded that the protrusion on the cylinder placed at different angles changed the flow structure and controlled the separation. Özet. Bu çalışmada, bir kanala yerleştirilen silindir yüzeyi üzerinde iki boyutlu, viskoz, sıkıştırılamaz, gelişmiş ve türbülanslı akış, sayısal yöntemler kullanılarak analiz edilmiştir. Momentum ve süreklilik denklemleri ANSYS FLUENT programı ile sonlu hacimler yöntemi kullanılarak sayısal olarak çözülmüştür. Farklı konumlarda (0°, 45°, 90°, 135° ve 180°) 44 mm çapında (D) bir silindir üzerine yerleştirilmiş yarım silindirin (d = 4.4 mm) akış yapısına etkisi incelenmiştir. Akım çizgileri ve türbülans kinetik enerji konturları, silindir çapına bağlı olarak Reynolds sayısı 104 değeri için çizilmiştir. Sonuç olarak, farklı konumlara yerleştirilmiş yarı dairesel çıkıntılara sahip olan silindirlerin akım yönünde akış özellikleri incelenmiş, sürtünme direnç katsayıları (CD) elde edilmiştir. Farklı açılarda yerleştirilen silindir üzerindeki çıkıntının akış yapısını değiştirdiği ve ayrımı kontrol ettiği sonucuna varılmıştır.
doi:10.17776/csj.586028 fatcat:medpft2u2zbmboqgsvqn3jjgvi