Bu çalışmada basit bir geometriye sahip olmasına rağmen oldukça karmaşık bir akım yapısı sergileyen ve gerek askeri gerekse de endüstriyel pekçok uygulamada sıkça karşılaşılan iki veya üç boyutlu kaviteler üzerindeki zamana bağlı, sıkıştırılamaz akış sayısal olarak incelenmiştir. Bu çalışmanın ana amacı, düşük Reynolds sayılarındaki kavite akışı hakkındaki bilgileri ilerletmek ve 3 boyutlu kavite akışı ile 2 boyutlu (2B) veya 3 boyutlu (3B) kavite üzerindeki akımın 3 boyutluluk etkilerini incelemektir. Sayısal çalışmada, Navier-Stokes denklemleri, zamana bağlı, 3B’lu, sıkıştırılamaz bir akış için Fluent ticari yazılımıyla sonlu hacimler yöntemi kullanılarak çözülmüştür ve türbülans modellemesi için de Large Eddy Simülasyonu (LES) yaklaşımı kullanılmıştır. Çalışmada uzunluğunun derinliğine oranı (L/h) 4 olan ve uzunluğunun genişliğine oranı (L/w) 0.8 olan dikdörtgensel bir kavite ele alınmıştır. Yaklaşmakta olan akımın tipi laminer olarak seçilmiştir. Kavite derinliği ve serbest akış hızına göre hesaplanan Reynolds sayısı 4000’dir. LES kullanılarak yapılan sayısal çalışmanın doğruluğu, 2 farklı Re sayısı için (4000 ve 13000) için Özsoy ve diğerleri (2005)’nin yapmış olduğu deneysel çalışma kullanılarak sağlanmıştır. Doğrulama yapıldıktan sonra 2B’lu bir kavite üzerindeki akımın 3B’lu yapısı ile, 3B’lu bir kavite üzerindeki akış yapısı sırasıyla incelenmiştir. Hem 2B’lu hem de 3B’lu kavite akışının içerdikleri akım ayrılması, kayma tabakası, vorteks üretimi, vorteks yayınma mekanizması ve vorteks-duvar etkileşimleri nedeniyle oldukça karmaşık bir yapıya sahip oldukları gözlemlenmiştir. 2B’lu ve 3B’lu çözümlerin kavite orta düzleminde yapılan karşılaştırmaları ortalama akış büyüklükleri cinsinden benzer sonuçlar verse de türbülanslı büyüklükler açısından farklılıklar içerdiği ve özellikle duvara yakın bölgelerde duvar etkisi nedeniyle oldukça farklı bir akış yapısı sergiledikleri gözlemlenmiştir.

Anahtar Kelimeler: Kavite akışı, LES, Vorteks, Laminer akım.