Akademik Veri Yönetim Sistemi
Şafak İ., Bilgil H.(Yürütücü), Deliceoğlu A.
TÜBİTAK Projesi, 2021 - 2022
Akışkanlar
mekaniğinin temel problemlerinin başında akış yapısı ve çatallanmaları
(bifurcations) gelmektedir. Bu kavramlar akış olayını karakterize etmekle
birlikte, kullanıldığı alan için kritik önem arz etmektedir. Stokes akış
problemleri sağlık, endüstri ve mühendisliğin bir çok alanında uygulaması olan
teorik bir konudur. Örneğin seramik imalatı, mürekkepli yazıcılar, uçak gövde
dizaynı, ısıtma ve soğutma sistemleri, damardaki kan akışı, akciğerdeki hava
dolaşımı, kağıt imalatı, köprü ayaklarının dizaynı, rüzgar enerjisi ve diğer
birçok problemde akışkanların hareketi en önemli unsurlardan biri olarak ele
alınır (Gaskell vd., 1995; Ikin, 2007; Aidun
vd., 1991; Higging, 1981; Shankar ve Despande, 2000; Sharif, 2007 ;
Öztop ve Dağtekin, 2004; Cermak, 1975; Bechert vd., 2000). Akış olayının
gerçekleştiği uygulamalarda, akışkanın hareketi, hızı ve çatallanmaları farklı karakterlere
sahip olup, bunlar, akışkanın özelliklerinin yanısıra, akış bölgesinin (kavite) şekli ve sınır
koşullarına da bağlıdır. Örneğin bir ısı ya da kütle transferi konusunda
akışkanın içerisinde bulunduğu bölge dikdörtgen ise akışkanın hareketi, akış
bölgenin genişliği ve yüksekliğine, bir borudan akan akışkanın hızı borunun
çapına ya da damardan akan kanın hızı ve akış şekli damarın yapısına (varsa
tıkanıklık ya da daralmalara) bağlıdır. Bu gibi pek çok problem düşünüldüğünde
problemin türüne göre en ideal akış yapısının belirlenmesi ve bu yapının
sağlanabilmesi için akış bölgesinin ne şekilde oluşturulmasına ya da akışkana
verilecek optimum hızın ne olacağına karar vermek akışkanlar mekaniği ve
uygulamalı matematik alanının en önemli problemleriden biridir. Yukarıda da
değinildiği üzere, örneğin bir dikdörtgensel akış bölgesinde rastgele seçilecek
genişlik ve yükseklik akışkanın bir çok girdap ya da karmaşık akış yapıları