E-ISSN: 2587-0351 | ISSN: 1300-2694
Numerical investigation of the flow past an oscillating cylinder in a non-inertial reference frame [Pamukkale Univ Muh Bilim Derg]
Pamukkale Univ Muh Bilim Derg. 2018; 24(1): 13-18 | DOI: 10.5505/pajes.2017.92195

Numerical investigation of the flow past an oscillating cylinder in a non-inertial reference frame

Utku Şentürk
Ege University Faculty Of Engineering Mechanical Engineering Department

In this study, the flow past a cylinder which is forced to oscillate in a free stream is numerically investigated using a solver developed within the framework of the open-source toolbox OpenFOAM. Governing equations are written in the non-inertial reference frame fixed to the cylinder and solved using the finite volume method. Flow is assumed to be incompressible, unsteady and two-dimensional. Harmonic oscillation of the cylinder is considered separately for each degree-of-freedom (heaving, surging and pitching). By spanning several oscillation frequencies, the lock-in behavior is captured. The agreement obtained in the moving cylinder problem demonstrates the convenience of the approach in the general flow simulations of moving rigid bodies.

Keywords: Oscillating cylinder, Non-inertial, OpenFOAM.

Serbest akım içerisinde salınan bir silindir etrafındaki akışın ataletsiz koordinatlarda sayısal incelenmesi

Utku Şentürk
Ege Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Makina Mühendisliği Bölümü

Bu çalışmada, bir serbest akım içerisinde yer alan ve salınım hareketi yapmaya zorlanan bir silindirin etrafındaki akış, açık kaynaklı OpenFOAM ortamında geliştirilen bir çözücü ile sayısal olarak incelenmiştir. Akışkan hareketinin denklemleri, silindire yapışık, ataletsiz koordinat sistemi cinsinden yazılmış ve sonlu hacimler yöntemi ile çözülmüştür. Sıkıştırılamaz, daimi olmayan, iki boyutlu akış kabulleri altında çözüm yapılmıştır. Silindirin harmonik salınımı, tüm serbestlik dereceleri (dalıp çıkma, boyuna öteleme ve baş-kıç vurma) için ayrı ayrı ele alınmıştır. Çeşitli salınım frekansları taranarak, çevri kilitlenme davranışı yakalanmıştır. Hareketli silindir problemine dair bulunan literatür ile uyumlu sonuçlar, yöntemin, rijit ve hareketli cisimlerin dış akış simülasyonlarında kullanışlı bir araç olduğunu ortaya koymuştur.

Anahtar Kelimeler: Salınan silindir, Ataletsiz, OpenFOAM.

Utku Şentürk. Numerical investigation of the flow past an oscillating cylinder in a non-inertial reference frame. Pamukkale Univ Muh Bilim Derg. 2018; 24(1): 13-18

Corresponding Author: Utku Şentürk, Türkiye
Manuscript Language: Turkish
LookUs & Online Makale