<!-- /* Style Definitions */ p.MsoNormal, li.MsoNormal, div.MsoNormal {mso-style-parent:""; margin:0cm; margin-bottom:.0001pt; mso-pagination:widow-orphan; font-size:14.0pt; mso-bidi-font-size:10.0pt; font-family:Arial; mso-fareast-font-family:"Times New Roman"; mso-bidi-font-family:"Times New Roman"; mso-fareast-language:EN-US;} p.MsoHeader, li.MsoHeader, div.MsoHeader {margin:0cm; margin-bottom:.0001pt; mso-pagination:widow-orphan; tab-stops:center 207.65pt right 415.3pt; font-size:14.0pt; mso-bidi-font-size:10.0pt; font-family:Arial; mso-fareast-font-family:"Times New Roman"; mso-bidi-font-family:"Times New Roman"; mso-fareast-language:EN-US;} p.MsoFooter, li.MsoFooter, div.MsoFooter {margin:0cm; margin-bottom:.0001pt; mso-pagination:widow-orphan; tab-stops:center 207.65pt right 415.3pt; font-size:14.0pt; mso-bidi-font-size:10.0pt; font-family:Arial; mso-fareast-font-family:"Times New Roman"; mso-bidi-font-family:"Times New Roman"; mso-fareast-language:EN-US;} p.zetmetni, li.zetmetni, div.zetmetni {mso-style-name:"Özet metni"; margin-top:6.0pt; margin-right:0cm; margin-bottom:0cm; margin-left:0cm; margin-bottom:.0001pt; text-align:justify; mso-pagination:widow-orphan; font-size:11.0pt; mso-bidi-font-size:10.0pt; font-family:Arial; mso-fareast-font-family:"Times New Roman"; mso-bidi-font-family:"Times New Roman"; mso-fareast-language:EN-US; font-style:italic; mso-bidi-font-style:normal;} @page Section1 {size:595.3pt 841.9pt; margin:70.85pt 70.85pt 70.85pt 70.85pt; mso-header-margin:35.4pt; mso-footer-margin:35.4pt; mso-paper-source:0;} div.Section1 {page:Section1;} -->

Karakteristik Tabanlı Ayırma Algoritması, sürekli rejimde yer alan sıkıştırılabilir ve sıkıştırılamaz viskoz akış problemlerinin Sonlu Elemanlar Yöntemi çözümünde geçerlidir. Bu çalışma kapsamında, Karakteristik Tabanlı Ayırma çözücüsü, kayma rejiminde yer alan mikro akış problemlerinin çözümünde de kullanılabilecek şekilde geliştirilmiştir. Mikro boyuttaki ters basamak geometrisi içindeki azot akışı, geliştirilen çözücü kullanılarak analiz edilmiştir. Bu geometri içindeki akış, ters basınç gradyeni ve akım ayrılması içermesi sebebiyle özellikle seçilmiştir. Gerçekleştirilen analizlerde, aynı giriş çıkış basınç oranı ve birbirinden farklı giriş parametrelerine sahip üç ayrı akış hesaplamalı olarak incelenmiştir. İncelenen bu üç akışa ait parametreler, söz konusu akış kayma rejiminde yer alacak şekilde belirlenmiştir. Kayma rejiminde yer alan akışlarda katı duvar yüzeylerinde meydana gelen kayma-hızı ve sıcaklık-sıçraması, Beskok ve Karniadakis’e ait ikinci mertebeden sınır şartlarının uygulanmasıyla hesaplanmıştır. Yapılan analizlerde, hesaplamalar için gereksinim duyulan bilgisayar zamanı ve bellek miktarını düşürmek için, pP2P1 tipi elemanlar P1P1 tipi elemanların yerine kullanılmıştır. Elde edilen sonuçlar, gerçekleştirilen uyarlamaları doğrulamak için literatürde yer alan diğer hesaplamalı sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Gerçekleştirilen bu analizle, akışa ait parametrelerin kayma-hızı ve sıcaklık-sıçraması dağılımı ile ilişkisi araştırılmıştır. Bu amaçla, incelenen her üç akışa ait yerel Mach sayısı konturları, kanal boyunca Knudsen sayısı değişimi grafikleri ve tekrar duvara yapışma mesafeleri bu çalışmada sunulmuştur. Elde edilen sonuçlar ve karşılaştırmalar, geliştirilen çözücünün kayma rejiminde yer alan mikro akış problemlerinin çözümü ve analizinde kullanılabileceğini göstermektedir.

 

Anahtar Kelimeler: Kayma-hızı, sıcaklık-sıçraması, karakteristik tabanlı ayırma yöntemi, Sonlu Elemanlar Yöntemi, mikro akış.