+ 
 
 
 
 
YERDEN ISITMALI ODA HAVALANDIRMASINDA 
ITERASYONA BAŞLAMA VE GİRİŞ TÜRBÜLANS 
PARAMETRELERİNİN AKIŞ VE SICAKLIK DAĞILIMI 
ÜZERİNE ETKİSİ 
 
Eren ÇENTEK 
 
 
 
 
 
T.C. 
BURSA ULUDAĞ ÜNİVERSİTESİ 
 FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ 
 
 
 
YERDEN ISITMALI ODA HAVALANDIRMASINDA ITERASYONA 
BAŞLAMA VE GİRİŞ TÜRBÜLANS PARAMETRELERİNİN AKIŞ VE 
SICAKLIK DAĞILIMI ÜZERİNE ETKİSİ 
 
Eren ÇENTEK 
502010051 
 
 
 
Prof. Dr. Erhan PULAT 
(Danışman) 
 
 
 
 
YÜKSEK LİSANS TEZİ 
MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI 
 
 
 
 
 
 
 
BURSA – 2023 
 
Her Hakkı Saklıdır
 
 
TEZ ONAYI 
   
Eren ÇENTEK tarafından hazırlanan “YERDEN ISITMALI ODA 
HAVALANDIRMASINDA ITERASYONA BAŞLAMA VE GİRİŞ TÜRBÜLANS 
PARAMETRELERİNİN AKIŞ VE SICAKLIK DAĞILIMI ÜZERİNE ETKİSİ” adlı tez 
çalışması aşağıdaki jüri tarafından oy birliği ile Bursa Uludağ Üniversitesi Fen Bilimleri 
Enstitüsü Makine Mühendisliği Anabilim Dalı’nda YÜKSEK LİSANS TEZİ olarak 
kabul edilmiştir. 
  
Danışman: Prof. Dr. Erhan PULAT 
 
Başkan      : Prof. Dr. Erhan PULAT İmza 
000-0003-2866-6093 
Bursa Uludağ Üniversitesi,  
Mühendislik Fakültesi,  
Makine Mühendisliği Anabilim Dalı 
 
Üye           :  Doç. Dr. Nurullah ARSLANOĞLU   İmza  
000-0003-4970-4490 
Bursa Uludağ Üniversitesi,  
Mühendislik Fakültesi,  
Makine Mühendisliği Anabilim Dalı 
 
Üye          :  Doç. Dr. Osman TURAN    İmza  
000-0003-3421-2020 
Bursa Teknik Üniversitesi,  
Mühendislik ve Doğa Bilimleri Fakültesi,  
Makine Mühendisliği Anabilim Dalı 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Yukarıdaki sonucu onaylarım 
 
Prof. Dr. Ali KARA 
Enstitü Müdürü 
../../…. 
 
 
 
 
 
 
B.U.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü tez yazım kurallarına uygun olarak hazırladığım bu 
tez çalışmasında;  
 
− tez içindeki bütün bilgi ve belgeleri akademik kurallar çerçevesinde elde ettiğimi, 
− görsel, işitsel ve yazılı tüm bilgi ve sonuçları bilimsel ahlak kurallarına uygun olarak 
sunduğumu,  
− başkalarının eserlerinden yararlanılması durumunda ilgili eserlere bilimsel normlara 
uygun olarak atıfta bulunduğumu,  
− atıfta bulunduğum eserlerin tümünü kaynak olarak gösterdiğimi,  
− kullanılan verilerde herhangi bir tahrifat yapmadığımı,   
− ve bu tezin herhangi bir bölümünü bu üniversite veya başka bir üniversitede başka 
bir tez çalışması olarak sunmadığımı  
 
beyan ederim.  
  
03/07/2023 
Eren ÇENTEK 
 
 
 
TEZ YAYINLANMA  
FİKRİ MÜLKİYET HAKLARI BEYANI 
 
Enstitü tarafından onaylanan lisansüstü tezin/raporun tamamını veya herhangi bir 
kısmını, basılı (kâğıt) ve elektronik formatta arşivleme ve aşağıda verilen koşullarla 
kullanıma açma izni Bursa Uludağ Üniversitesi’ne aittir. Bu izinle Üniversiteye verilen 
kullanım hakları dışındaki tüm fikri mülkiyet hakları ile tezin tamamının ya da bir 
bölümünün gelecekteki çalışmalarda (makale, kitap, lisans ve patent vb.) kullanım hakları 
tarafımıza ait olacaktır. Tezde yer alan telif hakkı bulunan ve sahiplerinden yazılı izin 
alınarak kullanılması zorunlu metinlerin yazılı izin alınarak kullandığını ve istenildiğinde 
suretlerini Üniversiteye teslim etmeyi taahhüt ederiz.  
 
Yükseköğretim Kurulu tarafından yayınlanan “Lisansüstü Tezlerin Elektronik 
Ortamda Toplanması, Düzenlenmesi ve Erişime Açılmasına İlişkin Yönerge” 
kapsamında, yönerge tarafından belirtilen kısıtlamalar olmadığı takdirde tezin YÖK 
Ulusal Tez Merkezi / B.U.Ü. Kütüphanesi Açık Erişim Sistemi ve üye olunan diğer veri 
tabanlarının (Proquest veri tabanı gibi) erişimine açılması uygundur.  
 
 
 
 
Danışman Adı-Soyadı Öğrencinin Adı-Soyadı 
Tarih Tarih 
Prof. Dr. Erhan PULAT Eren ÇENTEK 
03.07.2023 03.07.2023 
  
Okudum anladım. Okudum anladım 
  
  
  
  
  
  
  
  
İmza İmza 
Bu bölüme kişinin kendi el yazısı ile okudum anladım Bu bölüme kişinin kendi el yazısı ile okudum 
yazmalı ve imzalanmalıdır. anladım yazmalı ve imzalanmalıdır. 
 
 
 
 
ÖZET 
Yüksek Lisans Tezi 
YERDEN ISITMALI ODA HAVALANDIRMASINDA ITERASYONA BAŞLAMA 
VE GİRİŞ TÜRBÜLANS PARAMETRELERİNİN AKIŞ VE SICAKLIK DAĞILIMI 
ÜZERİNE ETKİSİ 
 
Eren ÇENTEK 
Bursa Uludağ Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü 
Makine Mühendisliği Anabilim Dalı 
Danışman: Yrd. Prof. Dr. Erhan PULAT 
 
Bu çalışmada, Uluslararası Enerji Ajansı (IEA) Annex 20 odasının havalandırılmasında 
oda akış modeli üzerine iterasyona başlama ile birlikte giriş türbülans parametrelerinin 
etkileri hesaplamalı olarak araştırılmıştır. Seçilen uygulama aralığında giriş türbülans 
şiddeti (Tu) ve uzunluk ölçeği (LS) etkileri altında akış modelleri hesaplanmıştır. Elde 
edilen akış modelleri saat yönünde (cw), saat yönünün tersinde (ccw) ve ara durumlarda 
(cw-ccw) olan akış modelleridir. Herhangi bir oda havalandırma çalışmasında, türbülans 
giriş parametreleri Arşimed sayısı (Ar), kullanılan yazılım, hesaplama metodu ve 
iterasyon sayısı kadar önemlidir. Çözüm çokluğu çalışmalarında, herhangi bir yazılım ve 
hesaplamalı çalışmada yüksek bir iterasyon sayısı önerilir. Onun için hesaplamalarda 
yakınsamayı sağlamak için 15000 iterasyon sayısı göz önüne alınmıştır. RNG k-ε 
türbülans modeli kullanılmıştır ve kaldırma kuvvetli akış iki-boyutlu, sürekli ve 
sıkıştırılamaz olarak kabul edilmiştir. Aynı Tu ve LS değerleri için göz önüne alınan 
iterasyona başlama tipleri ve kaldırma kuvveti yaklaşımları altında akış modelleri saat 
yönünden (cw) saat yönünün tersine (ccw) veya saat yönünden saat yününde-saat 
yönünün tersine ara duruma değişmiştir. Bu olaya aynı zamanda deneysel oda 
havalandırma çalışmalarında da rastlanılmaktadır ve bu durum sayısal ve deneysel 
çalışmaların her ikisinde de türbülans modelinin ve havalandırma stratejisinin seçiminde 
bazı yanlış anlaşılmalara neden olabilmektedir. Pratikte herhangi bir oda havalandırma 
uygulamasında hatalı havalandırma stratejisi ısıl konforda düşüşe ve fazladan enerji 
tüketimine de sebep olabilir. Bu yüzden özellikle sayısal oda havalandırması 
çalışmalarında çözüm çokluğu olasılığının kontrol edilmesi önerilir. 
 
Anahtar Kelimeler: Oda havalandırması, çözüm çokluğu, iterasyona başlama, türbülans 
parametreleri, HAD 
2023, xii + 101 sayfa. 
 
 
 
 
 
i 
ABSTRACT 
MSc Thesis 
THE EFFECT OF INITIALIZATION AND INLET TURBULENCE PARAMETERS 
ON FLOW AND TEMPERATURE PATTERN IN FLOOR HEATED ROOM 
VENTILATION 
 
Eren ÇENTEK 
Bursa Uludağ Universitesi 
Graduate School of Natural and Applied Sciences 
Department of Mechanical Engineering 
Supervisor: Prof. Dr. Erhan PULAT 
In this study, the effects of inlet turbulence parameters along with starting iteration on the 
room flow model in the ventilation of the International Energy Agency (IEA) Annex 20 
room were investigated computationally. Flow patterns were calculated under the effects 
of inlet turbulence intensity (Tu) and length scale (LS) in the selected application range. 
The resulting flow patterns are clockwise (cw), counterclockwise (ccw) and intermediate 
(cw-ccw) flow patterns. In any room ventilation study, the turbulence input parameters 
are as important as the Archimedes number (Ar), the software used, the calculation 
method and the number of iterations. In solution multiplicity studies, a high iteration 
number is recommended in any software and computational work. Therefore, the number 
of iterations of 15000 has been taken into account to ensure convergence in the 
calculations. The RNG k-ε turbulence model is used and buoyant flow is assumed to be 
two-dimensional, continuous and incompressible. For the same Tu and LS values, the 
flow patterns changed from clockwise (cw) to counterclockwise (ccw) or clockwise-
clockwise-counterclockwise to intermediate state under the considered iteration start 
types and buoyancy approaches. This phenomenon is also encountered in experimental 
room ventilation studies, and this may cause some misunderstandings in the selection of 
the turbulence model and ventilation strategy in both numerical and experimental studies. 
In practice, in any room ventilation application, a faulty ventilation strategy can also cause 
a decrease in thermal comfort and additional energy consumption. Therefore, it is 
recommended to check the probability of solution multiplicity, especially in numerical 
room ventilation studies. 
 
Keywords: Room ventilation, solution multiplicity, initialization, turbulence parameters, 
CFD 
2023, xii + 101 pages. 
 
 
 
 
ii 
 
TEŞEKKÜR 
 
Eğitim hayatımın her bir anında yanımda bulunan ve beni destekleyen değerli aileme, 
yüksek lisans eğitimim ve tez çalışmam boyunca çalışmalarımda değerli vaktini ve engin 
tecrübelerini benimle paylaşan değerli hocam Prof. Dr. Erhan PULAT’a (Bursa Uludağ 
Üniversitesi), Erasmus+ programı sırasında değerli bilgilerini benimle paylaşan Doçent. 
Dr. Miguel PANAO’ya (Universidade de Coimbra) teşekkürlerimi sunarım. 
 
Eren ÇENTEK 
03/07/2023 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
iii 
 
İÇİNDEKİLER 
Sayfa 
ÖZET.................................................................................................................................. i 
ABSTRACT ...................................................................................................................... ii 
TEŞEKKÜR ..................................................................................................................... iii 
İÇİNDEKİLER ................................................................................................................ iv 
SİMGELER VE KISALTMALAR DİZİNİ ..................................................................... v 
ŞEKİLLER DİZİNİ .......................................................................................................... vi 
ÇİZELGELER DİZİNİ ................................................................................................... xii 
1. GİRİŞ ............................................................................................................................ 1 
1.1. Isıtma Havalandırma Sistemlerinin Gelişimi ve IEA’nın Kurulması ........................ 1 
1.2. IEA Projeleri ve Yürütme Komitesi ........................................................................... 3 
2. KAYNAK ARAŞTIRMASI ......................................................................................... 6 
3. MATERYAL YÖNTEM .............................................................................................. 7 
3.1. Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği Tarihi .................................................................. 7 
3.2. HAD Analiz Adımları ................................................................................................ 9 
3.3. Korunum Denklemleri ............................................................................................. 12 
3.3.1. Momentum Denklemleri ....................................................................................... 12 
3.3.2. Enerji Denklemi .................................................................................................... 13 
3.4. Laminer-Türbülanslı Akışlar ve Türbülans Modelleri ............................................. 13 
3.4.1. Türbülans modelleri .............................................................................................. 13 
3.5. Duvar Yaklaşımı ...................................................................................................... 14 
3.5.1. Standart Duvar Fonksiyonu .................................................................................. 16 
3.5.2. Scalable (Ölçeklenebilir) Duvar Fonksiyonu ........................................................ 16 
3.5.3. Enhanced (Genişletilmiş) Duvar Fonksiyonu ....................................................... 17 
3.5.4. Non-Equilibrium Duvar Fonksiyonu .................................................................... 17 
4. BULGULAR ............................................................................................................... 18 
4.1. Geometrik Model ..................................................................................................... 18 
4.2. Sayısal Model ........................................................................................................... 19 
4.3. Sınır Şartları ............................................................................................................. 20 
4.4. Analizlerin Karşılaştırılması .................................................................................... 20 
5. TARTIŞMA VE SONUÇ ........................................................................................... 94 
KAYNAKLAR ............................................................................................................... 98 
ÖZGEÇMİŞ .................................................................................................................. 101 
 
 
 
 
 
 
 
 
iv 
 
SİMGELER VE KISALTMALAR DİZİNİ 
 
Simgeler    Açıklama  
   
𝜌   Yoğunluk 
𝐶𝑝   Özgül ısı 
𝐸      Ampirik sabit  
Fx   X yönündeki kuvvet 
Fy   Y yönündeki kuvvet 
Re      Reynolds sayısı 
𝑡   Zaman 
Tu   Türbülans şiddeti 
m   Metre 
x   X ekseni 
y   Y ekseni 
Z   Z ekseni 
𝑢   X yönünde hız bileşeni 
𝑣   Y yönündeki hız bileşeni 
𝑤   Z yönündeki, hız bileşeni 
𝑈∗   Boyutsuz hız 
𝑈𝑝   Akışkanın yakın duvar düğümündeki ortalama hızı 
k𝑝   Yakın duvar düğümündeki türbülans kinetik enerjisi 
𝜅      Von Karman sabiti 
𝑦∗   Duvardan boyutsuz uzaklık 
Yp   P noktasından duvara olan uzaklık 
T   Sıcaklık 
P   Basınç   
μ    Akışkanın dinamik vizkozitesi 
 
Kısaltmalar  Açıklama 
CAD      Computer Aided Design 
BSL      Baseline  
CFD      Computational Fluid Dynamics 
Cw   Clockwise-Saat yönünde 
Ccw   Counter clockwise-Saat yönünün tersinde 
HAD      Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği 
IEA       International Energy Agency 
LES      Large Eddy Simülasyonları 
LS      Length Scale  
M.Ö      Milattan Önce 
RANS      Reynolds Ortalamalı Navier Stokes 
RSM      Reynolds Gerilim Modeli 
RNG      Re-Normalization Group 
SST      Shear Stress Transport  
Wf      Duvar fonksiyonu (Wall function) 
Yy                       Yüzyıl 
 
 
v 
 
ŞEKİLLER DİZİNİ 
 
Sayfa 
Şekil 3.1.  Hesaplamalı akışkanlar dinamiğinin analiz adımları ..........................      10 
Şekil 3.2.  Hesaplamalı akışkanlar dinamiğinin alt başlıklar ...............................       11 
Şekil 3.3.  Hesaplama metotları ...........................................................................  11 
Şekil 3.4.  Ağ yapısı örnekleri ..............................................................................  11 
Şekil 3.5.  Yakın duvar bölgesi katmanları ..........................................................  15 
Şekil 4.1.  IEA Annex 20 odasının ölçüleri .........................................................  18 
Şekil 4.2.  IEA Annex 20 odasının program üzerinde çizimi ..............................  18 
Şekil 4.3.  Seyrek ağ yapısı ..................................................................................  19 
Şekil 4.4.  Orta ağ yapısı ......................................................................................  19 
Şekil 4.5.  Sık ağ yapısı ........................................................................................          20 
Şekil 4.6.  Tu: %1 ve Ls:0,00168 standart initilization ve boussinesq 
yaklaşımında 15000 adımda iterasyon sonuçları ................................  22 
Şekil 4.7.  Tu: %1 ve Ls:0,00168 standart initilization ve boussinesq 
yaklaşımında vektörel hız grafiği........................................................  22 
Şekil 4.8.  Tu: %1 ve Ls:0,00168 standart initilization ve boussinesq 
yaklaşımında akış çizgileri grafiği ......................................................  23 
Şekil 4.9.  Tu: %1 ve Ls:0,00168 standart initilization ve boussinesq 
yaklaşımında sıcaklık grafiği ..............................................................  23 
Şekil 4.10.  Tu: %1 ve Ls:0,0168 standart initilization ve boussinesq yaklaşımı 
15000 adımda iterasyon sonuçları ......................................................  24 
Şekil 4.11.  Tu: %1 ve Ls:0,0168 standart initilization ve boussinesq 
yaklaşımında vektörel hız grafiği........................................................  24 
Şekil 4.12.  Tu: %1 ve Ls:0,0168 standart initilization ve boussinesq 
yaklaşımında akış çizgisi grafiği .........................................................  25 
Şekil 4.13.  Tu: %1 ve Ls:0,0168 standart initilization ve boussinesq 
yaklaşımında sıcaklık grafiği ..............................................................  25 
Şekil 4.14.  Tu: %1 ve Ls:0,168 standart initilization ve boussinesq yaklaşımı 
15000 adımda iterasyon sonuçları ......................................................  26 
Şekil 4.15.  Tu: %1 ve Ls:0,168 standart initilization ve boussinesq yaklaşımı 
vektörel hız grafiği ..............................................................................  26 
Şekil 4.16.  Tu: %1 ve Ls:0,168 standart initilization ve boussinesq yaklaşımı 
akış çizgisi grafiği ...............................................................................  27 
Şekil 4.17.  Tu: %1 ve Ls:0,168 standart initilization ve boussinesq yaklaşımı 
sıcaklık grafiği ....................................................................................  27 
Şekil 4.18.  Tu: %4 ve Ls:0,00168 standart initilization ve boussinesq yaklaşımı 
15000 adımda iterasyon sonuçları ......................................................  28 
Şekil 4.19.  Tu: %4 ve Ls:0,00168 standart initilization ve boussinesq yaklaşımı 
vektörel hız grafiği ..............................................................................  28 
Şekil 4.20.  Tu: %4 ve Ls:0,00168 standart initilization ve boussinesq yaklaşımı 
akış çizgisi grafiği ...............................................................................  29 
Şekil 4.21.  Tu: %4 ve Ls:0,00168 standart initilization ve boussinesq yaklaşımı 
sıcaklık grafiği ....................................................................................  29 
Şekil 4.22.  Tu: %4 ve Ls:0,0168 standart initilization ve boussinesq yaklaşımı 
15000 adımda iterasyon sonuçları ......................................................  30 
Şekil 4.23.  Tu: %4 ve Ls:0,0168 standart initilization ve boussinesq yaklaşımı 
vektörel hız grafiği ..............................................................................  30 
Şekil 4.24.  Tu: %4 ve Ls:0,0168 standart initilization ve boussinesq yaklaşımı 
akış çizgisi grafiği ...............................................................................  31 
Şekil 4.25.  Tu: %4 ve Ls:0,0168 standart initilization ve boussinesq yaklaşımı 
vi 
 
sıcaklık grafiği ....................................................................................  31 
Şekil 4.26.  Tu: %4 ve Ls:0,168 standart initilization ve boussinesq yaklaşımı 
15000 adımda iterasyon sonuçları ......................................................  32 
Şekil 4.27.  Tu: %4 ve Ls:0,168 standart initilization ve boussinesq yaklaşımı 
vektörel hız grafiği ..............................................................................  32 
Şekil 4.28.  Tu: %4 ve Ls:0,168 standart initilization ve boussinesq yaklaşımı 
akış çizgisi grafiği ...............................................................................  33 
Şekil 4.29.  Tu: %4 ve Ls:0,168 standart initilization ve boussinesq yaklaşımı 
sıcaklık grafiği ....................................................................................  33 
Şekil 4.30.  Tu: %16 ve Ls:0,00168 standart initilization ve boussinesq yaklaşımı 
15000 adımda iterasyon sonuçları ......................................................  34 
Şekil 4.31.  Tu: %16 ve Ls:0,00168 standart initilization ve boussinesq yaklaşımı 
vektörel hız grafiği ..............................................................................  34 
Şekil 4.32.  Tu: %16 ve Ls:0,00168 standart initilization ve boussinesq yaklaşımı 
akış çizgisi grafiği ...............................................................................  35 
Şekil 4.33.  Tu: %16 ve Ls:0,00168 standart initilization ve boussinesq yaklaşımı 
sıcaklık grafiği ....................................................................................  35 
Şekil 4.34.  Tu: %16 ve Ls:0,0168 standart initilization ve boussinesq yaklaşımı 
15000 adımda iterasyon sonuçları ......................................................  36 
Şekil 4.35.  Tu: %16 ve Ls:0,0168 standart initilization ve boussinesq yaklaşımı 
vektörel hız grafiği ..............................................................................  36 
Şekil 4.36.  Tu: %16 ve Ls:0,0168 standart initilization ve boussinesq yaklaşımı 
akış çizgisi grafiği ...............................................................................  37 
Şekil 4.37.  Tu: %16 ve Ls:0,0168 standart initilization ve boussinesq yaklaşımı 
sıcaklık grafiği ....................................................................................  37 
Şekil 4.38.  Tu: %16 ve Ls:0,168 standart initilization ve boussinesq yaklaşımı 
15000 adımda iterasyon sonuçları ......................................................  38 
Şekil 4.39.  Tu: %16 ve Ls:0,168 standart initilization ve boussinesq yaklaşımı 
vektörel hız grafiği ..............................................................................  38 
Şekil 4.40.  Tu: %16 ve Ls:0,168 standart initilization ve boussinesq yaklaşımı 
akış çizgisi grafiği ...............................................................................  39 
Şekil 4.41.  Tu: %16 ve Ls:0,168 standart initilization ve boussinesq yaklaşımı 
sıcaklık grafiği ....................................................................................  39 
Şekil 4.42.  Tu: %1 ve Ls:0,00168 standart initilization ve ideal gaz yaklaşımı 
15000 adımda iterasyon sonuçları ......................................................  40 
Şekil 4.43.  Tu: %1 ve Ls:0,00168 standart initilization ve ideal gaz yaklaşımı 
vektörel hız grafiği ..............................................................................  40 
Şekil 4.44.  Tu: %1 ve Ls:0,00168 standart initilization ve ideal gaz yaklaşımı 
akış çizgisi grafiği ...............................................................................  41 
Şekil 4.45.  Tu: %1 ve Ls:0,00168 standart initilization ve ideal gaz yaklaşımı 
sıcaklık grafiği ....................................................................................  41 
Şekil 4.46.  Tu: %1 ve Ls:0,0168 standart initilization ve ideal gaz yaklaşımı 
15000 adımda iterasyon sonuçları ......................................................  42 
Şekil 4.47.  Tu: %1 ve Ls:0,0168 standart initilization ve ideal gaz yaklaşımı 
vektörel hız grafiği ..............................................................................  42 
Şekil 4.48.  Tu: %1 ve Ls:0,0168 standart initilization ve ideal gaz yaklaşımı akış 
çizgisi grafiği ......................................................................................  43 
Şekil 4.49.  Tu: %1 ve Ls:0,0168 standart initilization ve ideal gaz yaklaşımı 
sıcaklık grafiği ....................................................................................  43 
Şekil 4.50.  Tu:  %1 ve Ls:0,168 standart initilization ve ideal gaz yaklaşımı 
15000 adımda iterasyon sonuçları ......................................................  44 
Şekil 4.51.  Tu: %1 ve Ls:0,168 standart initilization ve ideal gaz yaklaşımı 
vektörel hız grafiği ..............................................................................  44 
vii 
 
Şekil 4.52.  Tu: %1 ve Ls:0,168 standart initilization ve ideal gaz yaklaşımı akış 
çizgisi grafiği ......................................................................................  45 
Şekil 4.53.  Tu: %1 ve Ls:0,168 standart initilization ve ideal gaz yaklaşımı 
sıcaklık grafiği ....................................................................................  45 
Şekil 4.54.  Tu: %4 ve Ls:0,00168 standart initilization ve ideal gaz yaklaşımı 
15000 adımda iterasyon sonuçları ......................................................  46 
Şekil 4.55.  Tu: %4 ve Ls:0,00168 standart initilization ve ideal gaz yaklaşımı 
vektörel hız grafiği ..............................................................................  46 
Şekil 4.56.  Tu: %4 ve Ls:0,00168 standart initilization ve ideal gaz yaklaşımı 
akış çizgisi grafiği ...............................................................................  47 
Şekil 4.57.  Tu: %4 ve Ls:0,00168 standart initilization ve ideal gaz yaklaşımı 
sıcaklık grafiği ....................................................................................  47 
Şekil 4.58.  Tu: %4 ve Ls:0,0168 standart initilization ve ideal gaz yaklaşımı 
15000 adımda iterasyon sonuçları ......................................................  48 
Şekil 4.59.  Tu: %4 ve Ls:0,0168 standart initilization ve ideal gaz yaklaşımı 
vektörel hız grafiği ..............................................................................  48 
Şekil 4.60.  Tu: %4 ve Ls:0,0168 standart initilization ve ideal gaz yaklaşımı akış 
çizgisi grafiği ......................................................................................  49 
Şekil 4.61.  Tu: %4 ve Ls:0,0168 standart initilization ve ideal gaz yaklaşımı 
sıcaklık grafiği ....................................................................................  49 
Şekil 4.62.  Tu: %4 ve Ls:0,168 standart initilization ve ideal gaz yaklaşımı 
15000 adımda iterasyon sonuçları ......................................................  50 
Şekil 4.63.  Tu: %4 ve Ls:0,168 standart initilization ve ideal gaz yaklaşımı 
vektörel hız grafiği ..............................................................................  50 
Şekil 4.64.  Tu: %4 ve Ls:0,168 standart initilization ve ideal gaz yaklaşımı akış 
çizgisi grafiği ......................................................................................  51 
Şekil 4.65.  Tu: %4 ve Ls:0,168 standart initilization ve ideal gaz yaklaşımı 
scıaklık grafiği ....................................................................................  51 
Şekil 4.66.  Tu: %16 ve Ls:0,00168 standart initilization ve ideal gaz yaklaşımı 
15000 adımda iterasyon sonuçları ......................................................  52 
Şekil 4.67.  Tu: %16 ve Ls:0,00168 standart initilization ve ideal gaz yaklaşımı 
vektörel hız grafiği ..............................................................................  52 
Şekil 4.68.  Tu: %16 ve Ls:0,00168 standart initilization ve ideal gaz yaklaşımı 
akış çizgisi grafiği ...............................................................................  53 
Şekil 4.69.  Tu: %16 ve Ls:0,00168 standart initilization ve ideal gaz yaklaşımı 
sıcaklık grafiği ....................................................................................  53 
Şekil 4.70.  Tu: %16 ve Ls:0,0168 standart initilization ve ideal gaz yaklaşımı 
15000 adımda iterasyon sonuçları ......................................................  54 
Şekil 4.71.  Tu: %16 ve Ls:0,0168 standart initilization ve ideal gaz yaklaşımı 
vektörel hız grafiği ..............................................................................  54 
Şekil 4.72.  Tu: %16 ve Ls:0,0168 standart initilization ve ideal gaz yaklaşımı 
akış çizgisi grafiği ...............................................................................  55 
Şekil 4.73.  Tu: %16 ve Ls:0,0168 standart initilization ve ideal gaz yaklaşımı 
sıcaklık grafiği ....................................................................................  55 
Şekil 4.74.  Tu: %16 ve Ls:0,168 standart initilization ve ideal gaz yaklaşımı 
15000 adımda iterasyon sonuçları ......................................................  56 
Şekil 4.75.  Tu: %16 ve Ls:0,168 standart initilization ve ideal gaz yaklaşımı 
vektörel hız grafiği ..............................................................................  56 
Şekil 4.76.  Tu: %16 ve Ls:0,168 standart initilization ve ideal gaz yaklaşımı akış 
çizgisi grafiği ......................................................................................  57 
Şekil 4.77.  Tu: %16 ve Ls:0,168 standart initilization ve ideal gaz yaklaşımı 
sıcaklık grafiği ....................................................................................  57 
Şekil 4.78.  Tu: %1 ve Ls:0,00168 hibrit initilization ve boussinesq yaklaşımı 
viii 
 
15000 adımda iterasyon sonuçları ......................................................  58 
Şekil 4.79.  Tu: %1 ve Ls:0,00168 hibrit initilization ve boussinesq yaklaşımı 
vektörel hız grafiği ..............................................................................  58 
Şekil 4.80.  Tu: %1 ve Ls:0,00168 hibrit initilization ve boussinesq yaklaşımı 
akış çizgisi grafiği ...............................................................................  59 
Şekil 4.81.  Tu: %1 ve Ls:0,00168 hibrit initilization ve boussinesq yaklaşımı 
sıcaklık grafiği ....................................................................................  59 
Şekil 4.82.  Tu: %1 ve Ls:0,0168 hibrit initilization ve boussinesq yaklaşımı 
15000 adımda iterasyon sonuçları ......................................................  60 
Şekil 4.83.  Tu: %1 ve Ls:0,0168 hibrit initilization ve boussinesq yaklaşımı 
vektörel hız grafiği ..............................................................................  60 
Şekil 4.84.  Tu: %1 ve Ls:0,0168 hibrit initilization ve boussinesq yaklaşımı akış 
çizgisi grafiği ......................................................................................  61 
Şekil 4.85.  Tu: %1 ve Ls:0,0168 hibrit initilization ve boussinesq yaklaşımı 
sıcaklık grafiği ....................................................................................  61 
Şekil 4.86.  Tu: %1 ve Ls:0,168 hibrit initilization ve boussinesq yaklaşımı 15000 
adımda iterasyon sonuçları .................................................................  62 
Şekil 4.87.  Tu: %1 ve Ls:0,168 hibrit initilization ve boussinesq yaklaşımı 
vektörel hız grafiği ..............................................................................  62 
Şekil 4.88.  Tu: %1 ve Ls:0,168 hibrit initilization ve boussinesq yaklaşımı akış 
çizgisi grafiği ......................................................................................  63 
Şekil 4.89.  Tu: %1 ve Ls:0,168 hibrit initilization ve boussinesq yaklaşımı 
sıcaklık grafiği ....................................................................................  63 
Şekil 4.90.  Tu: %4 ve Ls:0,00168 hibrit initilization ve boussinesq yaklaşımı 
15000 adımda iterasyon sonuçları ......................................................  64 
Şekil 4.91.  Tu: %4 ve Ls:0,00168 hibrit initilization ve boussinesq yaklaşımı 
vektörel hız grafiği ..............................................................................  64 
Şekil 4.92.  Tu: %4 ve Ls:0,00168 hibrit initilization ve boussinesq yaklaşımı 
akış çizgisi grafiği ...............................................................................  65 
Şekil 4.93.  Tu: %4 ve Ls:0,00168 hibrit initilization ve boussinesq yaklaşımı 
sıcaklık grafiği ....................................................................................  65 
Şekil 4.94.  Tu: %4 ve Ls:0,0168 hibrit initilization ve boussinesq yaklaşımı 
15000 adımda iterasyon sonuçları ......................................................  66 
Şekil 4.95.  Tu: %4 ve Ls:0,0168 hibrit initilization ve boussinesq yaklaşımı 
vektörel hız grafiği ..............................................................................  66 
Şekil 4.96.  Tu: %4 ve Ls:0,0168 hibrit initilization ve boussinesq yaklaşımı akış 
çizgisi grafiği ......................................................................................  67 
Şekil 4.97.  Tu: %4 ve Ls:0,0168 hibrit initilization ve boussinesq yaklaşımı 
sıcaklık grafiği ....................................................................................  67 
Şekil 4.98.  Tu: %4 ve Ls:0,168 hibrit initilization ve boussinesq yaklaşımı 15000 
adımda iterasyon sonuçları .................................................................  68 
Şekil 4.99.  Tu: %4 ve Ls:0,168 hibrit initilization ve boussinesq yaklaşımı 
vektörel hız grafiği ..............................................................................  68 
Şekil 4.100.  Tu: %4 ve Ls:0,168 hibrit initilization ve boussinesq yaklaşımı akış 
çizgisi grafiği ......................................................................................  69 
Şekil 4.101.  Tu: %4 ve Ls:0,168 hibrit initilization ve boussinesq yaklaşımı 
sıcaklık grafiği ....................................................................................  69 
Şekil 4.102.  Tu: %16 ve Ls:0,00168 hibrit initilization ve boussinesq yaklaşımı 
15000 adımda iterasyon sonuçları ......................................................  70 
Şekil 4.103.  Tu: %16 ve Ls:0,00168 hibrit initilization ve boussinesq yaklaşımı 
vektörel hız grafiği ..............................................................................  70 
Şekil 4.104.  Tu: %16 ve Ls:0,00168 hibrit initilization ve boussinesq yaklaşımı 
akış çizgisi grafiği ...............................................................................  71 
ix 
 
Şekil 4.105.  Tu: %16 ve Ls:0,00168 hibrit initilization ve boussinesq yaklaşımı 
sıcaklık grafiği ....................................................................................  71 
Şekil 4.106.  Tu: %16 ve Ls:0,0168 hibrit initilization ve boussinesq yaklaşımı 
15000 adımda iterasyon sonuçları ......................................................  72 
Şekil 4.107.  Tu: %16 ve Ls:0,0168 hibrit initilization ve boussinesq yaklaşımı 
vektörel hız grafiği ..............................................................................  72 
Şekil 4.108.  Tu: %16 ve Ls:0,0168 hibrit initilization ve boussinesq yaklaşımı 
akış çizgisi grafiği ...............................................................................  73 
Şekil 4.109.  Tu: %16 ve Ls:0,0168 hibrit initilization ve boussinesq yaklaşımı 
sıcaklık grafiği ....................................................................................  73 
Şekil 4.110.  Tu: %16 ve Ls:0,168 hibrit initilization ve boussinesq yaklaşımı 
15000 adımda iterasyon sonuçları ......................................................  74 
Şekil 4.111.  Tu: %16 ve Ls:0,168 hibrit initilization ve boussinesq yaklaşımı 
vektörel hız grafiği ..............................................................................  74 
Şekil 4.112.  Tu: %16 ve Ls:0,168 hibrit initilization ve boussinesq yaklaşımı akış 
çizgisi grafiği ......................................................................................  75 
Şekil 4.113.  Tu: %16 ve Ls:0,168 hibrit initilization ve boussinesq yaklaşımı 
sıcaklık grafiği ....................................................................................  75 
Şekil 4.114.  Tu: %1 ve Ls:0,00168 hibrit initilization ve ideal gaz yaklaşımı 
15000 adımda iterasyon sonuçları ......................................................  76 
Şekil 4.115.  Tu: %1 ve Ls:0,00168 hibrit initilization ve ideal gaz yaklaşımı 
vektörel hız grafiği ..............................................................................  76 
Şekil 4.116.  Tu: %1 ve Ls:0,00168 hibrit initilization ve ideal gaz yaklaşımı akış 
çizgisi grafiği ......................................................................................  77 
Şekil 4.117.  Tu: %1 ve Ls:0,00168 hibrit initilization ve ideal gaz yaklaşımı 
sıcaklık grafiği ....................................................................................  77 
Şekil 4.118.  Tu: %1 ve Ls:0,0168 hibrit initilization ve ideal gaz yaklaşımı 15000 
adımda iterasyon sonuçları .................................................................  78 
Şekil 4.119.  Tu: %1 ve Ls:0,0168 hibrit initilization ve ideal gaz yaklaşımı 
vektörel hız grafiği ..............................................................................  78 
Şekil 4.120.  Tu: %1 ve Ls:0,0168 hibrit initilization ve ideal gaz yaklaşımı akış 
çizgisi grafiği ......................................................................................  79 
Şekil 4.121.  Tu: %1 ve Ls:0,0168 hibrit initilization ve ideal gaz yaklaşımı 
sıcaklık grafiği ....................................................................................  79 
Şekil 4.122.  Tu: %1 ve Ls:0,168 hibrit initilization ve ideal gaz yaklaşımı 15000 
adımda iterasyon sonuçları .................................................................  80 
Şekil 4.123.  Tu: %1 ve Ls:0,168 hibrit initilization ve ideal gaz yaklaşımı vektörel 
hız grafiği ............................................................................................  80 
Şekil 4.124.  Tu: %1 ve Ls:0,168 hibrit initilization ve ideal gaz yaklaşımı akış 
çizgisi grafiği ......................................................................................  81 
Şekil 4.125.  Tu: %1 ve Ls:0,168 hibrit initilization ve ideal gaz yaklaşımı sıcaklık 
grafiği ..................................................................................................  81 
Şekil 4.126.  Tu: %4 ve Ls:0,00168 hibrit initilization ve ideal gaz yaklaşımı 
15000 adımda iterasyon sonuçları ......................................................  82 
Şekil 4.127.  Tu: %4 ve Ls:0,00168 hibrit initilization ve ideal gaz yaklaşımı 
vektörel hız grafiği ..............................................................................  82 
Şekil 4.128.  Tu: %4 ve Ls:0,00168 hibrit initilization ve ideal gaz yaklaşımı akış 
çizgisi grafiği ......................................................................................  83 
Şekil 4.129.  Tu: %4 ve Ls:0,00168 hibrit initilization ve ideal gaz yaklaşımı 
sıcaklık grafiği ....................................................................................  83 
Şekil 4.130.  Tu: %4 ve Ls:0,0168 hibrit initilization ve ideal gaz yaklaşımı 15000 
adımda iterasyon sonuçları .................................................................  84 
Şekil 4.131.  Tu: %4 ve Ls:0,0168 hibrit initilization ve ideal gaz yaklaşımı 
x 
 
vektörel hız grafiği ..............................................................................  84 
Şekil 4.132.  Tu: %4 ve Ls:0,0168 hibrit initilization ve ideal gaz yaklaşımı akış 
çizgisi grafiği ......................................................................................  85 
Şekil 4.133.  Tu: %4 ve Ls:0,0168 hibrit initilization ve ideal gaz yaklaşımı 
sıcaklık grafiği ....................................................................................  85 
Şekil 4.134.  Tu: %4 ve Ls:0,168 hibrit initilization ve ideal gaz yaklaşımı 15000 
adımda iterasyon sonuçları .................................................................  86 
Şekil 4.135.  Tu: %4 ve Ls:0,168 hibrit initilization ve ideal gaz yaklaşımı vektörel 
hız grafiği ............................................................................................  86 
Şekil 4.136.  Tu: %4 ve Ls:0,168 hibrit initilization ve ideal gaz yaklaşımı akış 
çizgisi grafiği ......................................................................................  87 
Şekil 4.137.  Tu: %4 ve Ls:0,168 hibrit initilization ve ideal gaz yaklaşımı sıcaklık 
grafiği ..................................................................................................  87 
Şekil 4.138.  Tu: %16 ve Ls:0,00168 hibrit initilization ve ideal gaz yaklaşımı 
15000 adımda iterasyon sonuçları ......................................................  88 
Şekil 4.139.  Tu: %16 ve Ls:0,00168 hibrit initilization ve ideal gaz yaklaşımı 
vektörel hız grafiği ..............................................................................  88 
Şekil 4.140.  Tu: %16 ve Ls:0,00168 hibrit initilization ve ideal gaz yaklaşımı akış 
çizgisi grafiği ......................................................................................  89 
Şekil 4.141.  Tu: %16 ve Ls:0,00168 hibrit initilization ve ideal gaz yaklaşımı 
sıcaklık grafiği ....................................................................................  89 
Şekil 4.142.  Tu: %16 ve Ls:0,0168 hibrit initilization ve ideal gaz yaklaşımı 
15000 adımda iterasyon sonuçları ......................................................  90 
Şekil 4.143.  Tu: %16 ve Ls:0,0168 hibrit initilization ve ideal gaz yaklaşımı 
vektörel hız grafiği ..............................................................................  90 
Şekil 4.144.  Tu: %16 ve Ls:0,0168 hibrit initilization ve ideal gaz yaklaşımı akış 
çizgisi grafiği ......................................................................................  91 
Şekil 4.145.  Tu: %16 ve Ls:0,0168 hibrit initilization ve ideal gaz yaklaşımı 
sıcaklık grafiği ....................................................................................  91 
Şekil 4.146.  Tu:%16 ve Ls:0,168 hibrit initilization ve ideal gaz yaklaşımı 15000 
adımda iterasyon sonuçları .................................................................  92 
Şekil 4.147.  Tu:%16 ve Ls:0,168 hibrit initilization ve ideal gaz yaklaşımı 
vektörel hız grafiği ..............................................................................  92 
Şekil 4.148.  Tu: %16 ve Ls:0,168 hibrit initilization ve ideal gaz yaklaşımı akış 
çizgisi grafiği ......................................................................................  93 
Şekil 4.149.  Tu: %16 ve Ls:0,168 hibrit initilization ve ideal gaz yaklaşımı 
scıaklık grafiği ....................................................................................  93 
 
  
xi 
 
ÇİZELGELER DİZİNİ 
 
 Sayfa 
Çizelge 1.  15000 iterasyon sonucunda cw (clockwise-saat yönünde) ve ccw 
(counter clockwise-saat yönünün tersinde) olarak elde edilen akış 
modelleri .............................................................................................  21 
Çizelge 2.  Aynı initialization metodunda kaldırma kuvveti yaklaşımının etkisi .  95 
Çizelge 3.  Aynı kaldırma kuvveti yaklaşımında initialization metodunun etkisi  96 
 
xii 
 
1. GİRİŞ 
 
1.1. Isıtma Havalandırma Sistemlerinin Gelişimi ve IEA’nın Kurulması 
 
İnsanlık için barınma temel ihtiyaçlardan birisidir. Bu ihtiyacı karşılamak için geçmişten 
günümüze birçok barınma alanı kullanılmıştır. Mağara, ahşap evler, taş evler, kaleler, 
büyük apartmanlar ve kamusal binalar insanların farklı ihtiyaçlarına ve teknolojik 
birikimlerine göre inşa ettikleri yapılardan bazılarıdır. Bu yapılar insanların barınma, 
savunma, depolama gibi ihtiyaçlarını karşılarken bu yapıların her iklimde ergonomik 
yaşam şartlarını sağlamasıdır. Özellikle ateşin bulunması ile başlayan iklimlendirme 
uygulamaları, farklı bölgelerin farklı coğrafi özelliklerine göre değişim göstermişlerdir. 
Eski Mısır’da firavunlar için inşa edilen yapılarda kullanılan büyük taş bloklar köleler 
tarafından akşamları serin olan çöle bırakılır, böylece sabaha kadar soğuyan taşlar tekrar 
yapılara yerleştirildiklerinde kaybettikleri ısı ile gündüz yüksek çöl sıcaklarında dahi 
serin bir ortam sağlamaktadırlar. 
 
Yine Roma İmparatorluğu zamanında halkın da ücretsiz yararlanabildiği hamamların 
ısıtılmasında sıcak hava kanallarının kullanıldığı uygulamalar bulunmaktadır. Bina 
dışında yakılan ateş sayesinde sıcak hava döşemeler ve duvarlardaki kanallar vasıtası ile 
hamamların ısıtılmasını sağlamaktadır. 
 
Yüzyıllar sonra önce madenlerde ve daha sonra diğer kamusal alanlarda sadece ısınma 
için değil aynı zamanda temiz havanın sağlanması ve kirli havanın uzaklaştırılması için 
mekanik uygulamalar yapılmıştır. 
 
İlk modern havalandırma sistemi 1836 yılında Londra’daki Büyük Britanya 
Parlamentosu’nda kullanılmıştır. Bu sistemde vantilatörün önüne ısıtma serpantinleri 
konularak bina ısıtılmakta, yine içeri gönderilen taze hava sudan geçirilerek yıkanmakta 
ve buz kullanılarak soğutulmaktadır. 
 
20.yy’la gelindiğinde ise ardı ardına gerçekleşen buluşlar, klimanın bulunmasını ve 
yaygınlaşmasını sağlamıştır. Özellikle klimanın mucidi Willis H. Carrier’in havanın 
sıcaklık, nem ve ısı tutumu arasındaki ilişkiyi gösteren psikometrik diyagramı 
 
1 
geliştirmesi ve ilk santrifüj makinesini icat etmesi bu alandaki büyük gelişmelere öncülük 
etmiştir. 
 
Elbette 20.yy’da sanayi devrimi ile artan insan nüfusu milyar sayısını geçmiş ve 
sömürgecilik ile beraber dünyanın dört bir tarafı bu yeni kapitalist sisteme adapte 
olmuştur-üretici veya pazar olarak- ve bu gelişmelerin sonucunda büyük insan nüfusunun 
enerji ihtiyaçlarını karşılamak ve daha da önemlisi orta ve ağır sanayilerin beslenebilmesi 
için verimsiz enerji tüketimleri gerçekleştirilmiştir. Bu verimsiz enerji üretimi ve tüketimi 
sürecinde elbette doğaya verilen zarar gittikçe etkisini hissettirmeye başlamıştır. Özellikle 
21.yy’a gelmeden küresel ısınma dünya gündemini işgal etmeye başlamıştır. Aynı 
zamanda ülkeler arası yaşanan enerji krizleri ile beraber birçok ülke sürdürülebilirlik ve 
verimlilik üzerine çalışmalarını hızlandırmıştır. 
 
Binalar özelinde devam etmek gerekirse; enerji tüketiminin halihazırdaki binalar ile 
karşılaştırınca daha az olduğu ama enerji verimliliğinin arttırıldığı tasarımların 
gerçekleştirilmesi, uygun malzemeler seçilmesi, üretim süreci ve binaların işlevselliğinin 
arttırılması sürdürülebilir şehirleşme için gelecekte büyük avantaj sağlayacaktır. 
Günümüzde güneş panellerinden elektrik ve ısınma enerjisi elde eden, daha iyi yalıtım 
malzemelerinin kullanıldığı, Güneş ışınlarının olabildiğince verimli kullanıldığı 
tasarımlar yaygınlaşmaktadır. Bu sayede hem karbondioksit emisyonu azaltılmakta hem 
de ekonomik olarak da uzun vadede kazanç sağlamaktadır. Bunların yanında enerji 
verimliliği arttırılmış binalarda iç ortamdaki hava kirliliği konvansiyonel binalara kıyasla 
daha az olduğu için sağlık sorunlarının yaşanma riski azalmaktadır. Burada iyi bir 
havalandırma sistemi ve tasarımına sahip olması büyük rol oynamaktadır. Elbette yeni 
binaların tasarlanması ve uygulanması üzerine birçok çalışma gerçekleştirilmektedir. 
 
Bu çalışmalara katkı sağlayan kuruluşlardan birisi olan Amerikan Isıtma, Soğutma ve 
İklimlendirme Mühendisleri Topluluğu ASHRE’nin yayınladığı Amerikan Ulusal 
Standardı olan ANSI/ASHRE Standart 55: İnsan Kullanımına Uygun Isıl Çevre Şartları 
(ANSI/ASHRAE Standard 55: Thermal Environmental Conditions for Human 
Occupancy), iç mekanlarda uygun ısıl çevre şartlarının ve termal konforunun 
2 
 
sağlanabilmesi adına yayınlanmış bir çalışmadır ve 1966’daki ilk defa yayınlanmış ve 
2004’ten itibaren her üç ila altı yılda bir içeriği güncellenmektedir. 
 
Bu çalışmalardan bir tanesi ise IEA (Uluslararası Enerji Ajansı) tarafından 
gerçekleştirilen Annex 20 programıdır. Uluslararası Enerji Ajansı, 1974 yılında yaşanan 
petrol krizi sürecinde kuruldu. Yirmi dokuz üyeden oluşan birlik, ülkeler arası enerji 
krizine karşı ortak hareket ve çözümler bulunmasına yardımcı olmak, fosil yakıtlara olan 
bağımlılığın azaltılması, enerji tasarrufunun sağlanması, alternatif enerji kaynakları ve 
enerji araştırma geliştirme faaliyetlerinin desteklenmesi ve piyasalarda istikrar sağlamayı 
amaçlamaktadır. IEA, OECD (Ekonomik İş birliği ve Kalkınma) örgütünün yapısı 
içerisinde kurulmuştur. Örgüt, kurulduğu günden bu yana enerji alanında birçok 
araştırma-geliştirme çalışmalarına destek olmaktadır. Bunlardan bir tanesi de binalarda 
enerji tasarrufudur ve IEA; bilgisayar uygulamaları ile ölçümler yaparak, hesaplama 
metotlarının karşılaştırılması ve bina içerisindeki verilerin görüntülenmesi ve 
değerlendirilmesiyle enerji kullanımını büyük oranda isabetli bir şekilde öngören çeşitli 
çalışmaları desteklemektedir. Bu çalışmalara birçok üniversite laboratuvarı, özel 
kuruluşlar ve resmi kuruluşlar farklı teknoloji alanında katkı sağlamaktadır. IEA, devlet 
destekli sanayi iş birliği ile bu trendin etkinliğinin artarak devam etmesi için çaba sarf 
etmektedir. (Lemaire, 1993; Le Dreau, 2012; Li, 2011) 
 
1.2. IEA Projeleri ve Yürütme Komitesi 
 
Yürütme Komitesi, halihazırda çalışmaları devam eden projeleri incelemekle kalmaz aynı 
zamanda farklı alanlarda da faydalı iş birlikleri oluşturmak için çaba sarf etmektedir. Aynı 
zamanda komite tüm projelerin önceden belirlenmiş stratejiye sadık bir biçimde, gereksiz 
tekrarlama veya kopyalama olmadan etkili fikir alışverişi ve iletişim içerisinde 
gerçekleştirilmesini sağlamaktadır. Yürütme Komitesi bugüne kadar aşağıdaki projeleri 
başlatmıştır. 
Annex 1: Load energy determination of buildings 
Annex 2: Ekistics & advanced community energy systems 
Annex 3: Energy consewalion in residenlial buildings 
Annex 4: Glasgow commercial building monitorin 
3 
 
Annex 5: Air infiltration and ventilation centre 
Annex 6: Energy systems and design of communitie 
Annex 7: Local government energy planning 
Annex 8: Inhabitants behaviour wih regard to ventilation 
Annex 9: Minimum ventilation rates 
Annex 10 : Building HVAC system simulation 
Annex 11: Energy auditing 
Annex 12: Windows and lenestralion 
Annex 13: Energy management in hospitals 
Annex 14: Condensalion and energy 
Annex 15: Energy efficiency ol schools 
Annex 16: BEMS 1 - User intellaces and system integralion 
Annex 17: BEMS 2 - Evalualion and emulalion techniques 
Annex 18: Demand controlled venlilaling syslems 
Annex 19: Low slope roofs systems 
Annex 20: Air flow patterns within buildings 
Annex 21: Calculalion of energy 8 environmental pellomance of buildings 
Annex 22: Energy efficient communities 
Annex 23: Multizone air flow modelling 
Annex 24: Heat, air & moisture transpon in new and retrofitted insulated envelope pans 
Annex 25: Real lime simulalion of HVAC systems and fault detection 
 
Bu çalışmada ele alınan proje ise Annex 20 Bina içinde hava akış profilinin 
incelenmesidir. Önceki bölümlerde de belirtildiği üzere bina içerisinde verimli enerji 
kullanımı için havalandırma sistemlerinin dolayısıyla hava akış profilinin iyi bir şekilde 
tasarlanması ve hesaplamaların yapılması gerekmektedir. Deneysel araştırmalar bazı 
pahalı laboratuvar testleri ve malzemeleri gerekmektedir. Nümerik analiz ile daha hızlı 
ve daha uygun maliyetlerde hava akış profilinin incelenmesi ve ortaya modellerin 
çıkartılması çalışmacıların üzerine durdukları bir yöntemdi. Bu yüzden 1987 yılının Eylül 
ayında havalandırma üzerine uzman küçük bir grup, İsviçre’de bir araya gelerek ortak bir 
düşünce üzerinde hem fikir oldular. 
 
4 
 
“Numerik simülasyonlar ile bina içerisindeki hava akış profilini öngörmek 
mümkün olmalıdır” 
 
Eğer oda içindeki havanın akışı, havanın temizliği ve dış ortam ile yapılan ısı alışverişleri 
belli bir güvenilirlikte tahmin edilebilirse gereksiz laboratuvar masraflarından 
kaçınılabilecektir. Özellikle gelişmiş bilgisayar uygulamaları ile farklı havalandırma 
konseptlerinin tasarımcılar tarafından değerlendirilebilmesini mümkün kılmaktadır. 
IEA Annex 20 projesinin başlamasıyla birçok simülasyon modeli oluşturuldu ve gerçek 
binalar üzerinde bu modeller gerçeğe dönüştürüldü. Tecrübeli mühendisler şüphe 
duymakla beraber, birçok genç mühendis bilgisayar programlarına bu konuda daha çok 
güveniyordu. Var olan metotları araştırmak ve değerlendirmek için en uygun 
zamanlardan birisiydi. Uluslararası çapta da bu çalışmaların etkisi görülmeye başladı.  
(Awbi, 1989; Awbi, 2005)  
Türkiye’de de bu çalışmaların gerçekleştirilmesi ve yaygınlaştırılması havalandırma 
sistemlerinin tasarlanması ve enerji kullanımının verimlileştirilmesi adına önem arz 
etmektedir. Yüksek performanslı hesaplama sistemleri ile beraber artık Hesaplamalı 
Akışkanlar Dinamiği (CFD-Computational Fluid Dynamics) iç mekanlardaki hava akış 
ve hava dağılımının analiz edilmesinde kullanılmaktadır. HAD, farklı havalandırma 
parametrelerinin kullanılmasını sağlamakta, havalandırma oranı, havalandırma sayısı, 
konumlandırılması, oda düzeni ve iç-dış difüzörlerin tipleri gibi özelliklerin erken tasarım 
esnasında test edilebilmesini sağlamaktadır. (Chen vd., 2000; Chen vd., 2004) Bunun 
yanında hava akış hızı, türbülans yoğunluğu, sıcaklık ve hava içindeki maddeleri dağılımı 
üzerine detaylı bilgiler de gözlemlenebilmektedir ki bu iç mekan hava kalitesi ve ısıl 
konfor gibi özelliklerin değerlendirilmesinde kullanılmaktadır. (Awbi vd., 1992; Awbi 
vd., 1994; Awbi vd., 1998; Chen, 2009) Bu değerler havalandırma sistemleri 
hazırlanırken ölçekli modellemede veyahut tam ölçek saha deneylerinde incelemesi 
zaman alan ve zorlayıcı bir süreçtir. Tam ölçekli gerçek testler gerçekleştirilmeden önce 
iki boyutlu veya üç boyutlu IEA Annex 20 odası kullanılarak CFD modelleme yapılmakta 
ve simülasyon ile analizler gerçekleştirilmektedir. Bu veriler güvenilir bir şekilde pratik 
kullanıma uygun olabilmesi için deneysel çalışmalar ile desteklenerek tam ölçekli 
deneysel veriler ile karşılaştırılmaktadır. (Nielsen, 1990) 
5 
 
2. KAYNAK ARAŞTIRMASI 
 
En temelinde havalandırma sistemleri ortam konforunun arttırılmasını ve çalışma 
şartlarını canlı (insan, hayvan, bitki) ve cansız (makineler, gıdalar, ham madde vb.) 
varlıklar için en uygun şartlarda sağlamak için kullanılmaktadır.   
 
Isıl konfor, ısıl ortamdan duyulan memnuniyeti ifade eder ve öznel bir değerlendirmedir. 
(ASHRE Standard 55) İnsan vücudu sürekli enerji üretmektedir. Bu enerji üretimi iki 
şekilde gerçekleşir; kendiliğinden gerçekleşen ve sürekli olan bazal metabolizma ve 
bilinçli olarak sürekli şekilde gerçekleşmeyen kas metabolizmasıdır. Bu enerji üretimi 
sebebiyle oluşan ısının vücuttan uzaklaştırılması gerekmektedir. Bu yüzden uygun 
sıcaklık aralığının belirlenmesi ve ısıl konforun sağlanması gerekmektedir. Vücudun 
farklı bölgeleri için konfor sıcaklıkları değişmektedir. Isıl konfor çevresel ve kişisel 
faktörler olarak ikiye ayrılır. Çevresel faktörler; hava sıcaklığı, havanın hareketi; nem ve 
radyasyondur. Kişisel faktörler ise metabolik oran ve giyimdir. Yiyecek-içecek, vücut 
şekli, yaş, vücut yağ oranı, sağlık durumları da yine yan faktörler olarak söylenebilir.  
Önceki kısımda da belirtildiği üzere Annex 20, Uluslararası Enerji Ajansı tarafından 
belirlenmiş bir proje olup 1987 yılında düzenlenen toplantıdan bu yana üzerine birçok 
çalışmanın gerçekleştirildiği veya dolaylı çalışmalar aracılığıyla çalışmalarına katkı 
sağlanması ile çalışma yapacak araştırmacılar için kaynak barındırmaktadır.  
Yüce ve Pulat (2018), iç mekan ısıl çevrelerdeki zorlanmış, doğal ve karışık konveksiyon 
şartları üzerine yaptıkları çalışmada IEA Annex 20 geliştirilmiş duvar tasarımı için k-
Epsilon ve k-Omega modellerinin kullanıldığı farklı çalışmalardan da referans aldıkları 
bir çalışma gerçekleştirmişlerdir. Bu çalışmada, zorlanmış konveksiyon durumu için her 
ne kadar BSL k-omega modeli arasındaki en iyi k-omega modeli olsa da Standart K-
epsilon modeli daha iyi bir performans sağlamıştır. Doğal konveksiyon durumu için ise 
SST k-omega modeli diğer modellerden biraz daha iyi bir performans göstermiştir. 
Karışık konveksiyon durumu için ise Standart ve SST k-omega modelleri sıcaklık 
dağılımını diğer modellerden daha iyi öngörmüşlerdir. Genel olarak ise k-Epsilon 
modelleri hız dağılımlarını k-epsilon modellerinden daha iyi öngörmüşlerdir.  
 
6 
 
3. MATERYAL YÖNTEM 
 
Bu çalışmada analiz işlemleri için, çözüm metodu olarak nümerik yöntemler 
kullanılmıştır. Korunum denklemlerinin sonlu hacimler metodunu kullanarak çözmek 
yaygın bir kullanımdır ve bu işlemler hesaplamalı akışkanlar mekaniği programı ile 
gerçekleştirilmiştir. Sınır tabaka yaklaşımı için analitik çözümler 
gerçekleştirilebilmektedir ancak korunum denklemlerinin karmaşıklaştığı ve uzun 
çözümler gerektirdiği durumlarda farklı bilgisayar programları kullanılabilmektedir.  
 
HAD metodu, sıcaklık dağılımı ve termal kaldırma etkileri ile üç boyutlu türbülanslı hava 
akışının tahmin edilmesinde sıklıkla başvurulan metotlardan birisidir ve oda 
havalandırması için tasarlanan numerik modeller hava akışının ve ısı transferinin tahmin 
edilebilmesini ve değerlendirmesini sağlamaktadır. (Pitarma, 2004). 
 
3.1. Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği Tarihi 
 
İnsanoğlu ilk zamanlardan beri akışkanların doğasına, sahip olduğu enerjisine ve gücüne 
hayran olmuş ve onu yönetmeyi hedeflemiştir. Gerek; nehirler, denizler veya okyanuslar, 
gerek; metallerin eritilmesi veya vücutta akan kan olsun farklı akışkanlar üzerine 
çalışmalarda bulunmuştur. 
 
Antik çağda Efesli Herakleitos’a göre “her şey akmaktadır” ancak bu sadece felsefi bir 
yaklaşımdır. Arşimet ise yoğunluk ve hacim üzerine çalışmaları, meşhur hikayesinde 
olduğu gibi farklı alaşımlardan oluşan düzensiz objelerin ölçümünü sağlamıştır. Yine 
Roma döneminde pratik mühendislik üzerine gerçekleştirilen birçok mühendislik eserleri 
günümüze kadar gelmiştir (Sarnıçlar, hamamlar veya su kemerleri vb. gibi).  
 
19. yüzyıllara kadar birçok bilim adamı yine akışkanlar üzerinde çalışmalarına devam 
etmiştir ve bunlar arasında Leonarda da Vinci’nin su yüzeyleri, suyun hareketi, suyun 
dalgaları, şelaleler ve bazı fenomenler üzerine yaptığı çalışmalar (Del moto e misura 
dell’acqua) bulunmaktadır. Yine Sir Isaac Newton’un ikinci yasası F=m.a ile akışkanlar 
mekaniğine katkılarda bulunmuştur. Newton vizkozitesi kavramı ile hareket eden bir 
sıvının durağan bir nesneye uyguladığı kuvvetin, sıvının nesnenin önünden saparken 
7 
 
momentumundaki değişimine eşit olduğunu ve bir sıvı yüzeyindeki dalgaların hızı ile 
dalga boyları arasındaki ilişkiyi açıklamıştır. 
 
18.yy ile beraber akışkanların hareketi ile ilgili matematiksel tanımların yapılmaya 
çalışıldığı kayda değer birçok çalışma yapılmıştır. Daniel Bernoulli (1700-1782) meşhur 
Bernoulli denklemini türetmiş, Leonhard Euler (1707-1783) ise Euler denklemlerini 
sunmuş ve viskoz olmayan akışta momentumun korunumu ve kütle korunumunu 
açıklamıştır. Akışkanlar mekaniği denince şüphesiz Bernoulli ve Euler kadar çok önemli 
katkıları olan iki bilim insanına değinmek gerekmektedir: Claude Louis Marie Henry 
Navier (1785-1836) ve George Gabriel Stokes (1819-1903). Bu iki bilim insanı yaptıkları 
çalışmalar ile Euler denklemlerine viskoz taşınımlarını getirmişlerdir ve böylece meşhur 
Navier-Stokes denklemi ortaya çıkmıştır. Bu denklemler neredeyse 2 asır önce 
Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği’nin temellerini oluşturmuş ve kütle korunumu, 
momentum, basınç ve türbülans ifadelerini içermiştir. Her ne kadar mühendislik için 
büyük bir sıçrama olsa da denklemlerin birbirine çok yakın ve çözülmesinin zor olması 
1960’lı yıllara kadar gerçek akış problemlerinin makul zaman ölçeklerinde çözümü 
engellemiştir. 
 
Modern anlamda ilk CFD hesaplamalarını kimin yaptığı hala tartışmalıdır. Lewis Fry 
Richardson, Bjerkness’in ilkel diferansiyel denklemlerinin sonlu farklar yaklaşımını 
kullanarak uzayı ızgara hücrelerine böldüğü ilk sayısal hava tahmin sistemini 
geliştirmiştir. Kendisi sekiz saatlik bir süre için hava durumunu hesaplamak istemiş ancak 
hesaplamaları gerçek zamanlı olarak tam 6 hafta sürmüş ancak başarısızlıkla 
sonuçlanmıştır. Modelinin aşırı uzun hesaplama gereksinimleri onu ilginç bir yönteme 
itti. Bu yönteme tahmin fabrikası adını vermişti.  Hesaplama işlemi mekanik hesap 
makinesiyle donanmış yaklaşık 64.000 kişilik bir stadyumda her bir kişinin 
hesaplamalardan bir bölümünü üstleneceği karmaşık ve ilkel bir CFD hesaplamasıydı. 
1933 yılında A. Thom tarafından silindirden geçen akış için en eski nümerik çözüm 
yapılmıştır.  
 
8 
 
1970’lerde D. Brian Spalding ve ekibinin, Londra’da Parabolik akış kodları (GENMIX), 
Vorteks-Akım temelli kodlar, SIMPLE algoritması ve TEACH kodu, k-epsilon 
denklemleri günümüzde hala kullanılmaktadır. (Spalding ve Launder, 1972)  
1980 yılında Suhas Patankar’ın “Numerik Isı transferi ve Akışkanların Akışı” kitabı 
HAD’ın sektörde yaygınlaşmasını ve birçok CFD kodunun da ortaya çıkmasını sağlayan 
etkili bir eserdir. 
20. yy sonları ve 21. yy ile beraber bilgisayarların yaygınlaşması, güçlenmesi ve 
internetin yaygınlaşması gibi birçok faktör HAD çalışmalarının evlere kadar gelmesine 
ve sektöre ilgi duyan birçok kişinin kendisini geliştirmesine olanak sağlamıştır. HAD, 
günümüzde havacılık, yenilenebilir enerji, otomotiv, biyomedikal, kimya, maden, inşaat, 
çevre ve spor gibi farklı alanlarda kritik önemini korumaktadır.  
 
3.2.  HAD Analiz Adımları 
 
HAD metodu ile bir çalışma gerçekleştirecek kullanıcının ilk olarak problemi 
tanımlaması gerekmektedir. Burada gerçekleştirilecek çalışmanın hangi kısma girdiğini, 
bir akış hacminin mi inceleneceği veya bir malzeme üzerine gelen yüklerin etkilerinin mi 
inceleneceği gibi problemin hangi amaca yönelik olduğu doğru tespit edilmelidir. 
Devamında problemin çözüm alanın ne kadar büyük olduğu tespit edilmelidir. Bu çalışma 
küçük bir odanın havalandırması ile ilgili basit iki boyutlu bir çalışma olabileceği gibi 
birden fazla odadan oluşan bir binanın veya kompleksin iki veya üç boyutlu çalışma 
yapılabilir. Burada elbette problemin gereksiz hesaplamalarla uzaması engellenebilir hem 
de kullanıcının donanımsal kısıtlamaları da çalışmanın çözüm alanını 
etkileyebilmektedir. Çalışmayı gerçekleştirmeden önce analiz adımlarının takip edilerek 
adım adım olası hata ve işlem kaybı engellenebilir ve böylece çalışma süresi 
verimlileştirilebilir. 
 
9 
 
Problemin Tanımlanması
•Problemin amacını belirleme
•Çözüm alanının belirlenmesi
Ön İşleme
•Geometrinin oluşturulması
•Çözüm ağı oluşturulması
•Malzeme özellikleri
•Sınır şartlarının belirlenmesi
•Çözüm ayarları yapılır
Çözüm
•Hesaplamaların yapılması
İşlem Sonrası
•Hesaplamaların incelenmesi
•Gerekli grafik çıktılarının alınması
 
 
Şekil 3.1. Hesaplamalı akışkanlar dinamiğinin analiz adımları 
 
HAD analizinin birinci adımında geometri oluşturma hususunda birçok HAD yazılım 
programı kendi geometri programlarına sahiptir ve kullanıcı bu programlar aracılığıyla 
iki veya üç boyutlu çizimler oluşturabilmektedir ancak çözüm alanındaki geometri 
karmaşık ve detaylı ise bu noktada dış kaynaklardan yardım almak gerekecektir. 
Bilgisayar Destekli Tasarım programları aracılığıyla oluşturulan tasarımlar yine HAD 
yazılımına aktarılabilmektedir ancak karmaşık yüzeyler daha güçlü tasarım 
programlarına ihtiyaç duymakta ve bu da maliyetleri arttırmaktadır. (Tu vd., 2020; 
Nielsen, 2004) 
 
 
 
10 
 
Şekil 3.2. Hesaplamalı akışkanlar dinamiğinin alt başlıklar 
 
Oluşturulan geometrinin çözüm ağı işlemine geçmeden önce incelenmesi ve gerekli 
sadeleştirmelerin yapılması gerekmektedir. Mesh kalitesini bozabilecek gereksiz 
kısımların temizlenmesi, çözüme etkisi bulunmayan gereksiz kısımların çıkarılması daha 
kaliteli ve düşük hatalı ağ yapılarının oluşturulmasını sağlamakta ve analiz sürelerinin 
kısaltılmasını sağlamaktadır. Örneğin bir kiriş probleminde, üç boyutlu modeller bazı 
durumlarda iki boyutlara bazen de tek boyuta indirgenerek üzerinde analiz yapılabilir. 
Böylece geometri üzerinde çözüm ağı oluşturma aşamasına geçilebilir. 
 
 
Şekil 3.3. Hesaplama metotları 
 
 
 
Şekil 3.4. Ağ yapısı örnekleri 
 
11 
 
Geometrisi oluşturulmuş model küçük hücrelere ayrılır. Bu hücrelerin her birine eleman 
adı verilir ve her bir elemanın birbirine bağlandığı köşe noktalarına da düğüm denir. 
Eleman ve düğüm noktalarını içeren kontrol hacimleri de çözüm ağını oluşturmaktadır. 
Çözüm ağının her bir hücresi için temel denklemler sayısal olarak çözülür ve hız, basınç, 
sıcaklık ve diğer parametrelerin değerleri hesaplanır. Modelin geometrisi farklı ağ 
modelleri kullanılarak hacimlere ayrılabilir. Bu ağ modelleri piramit, dört yüzlü, 
dikdörtgen prizma gibi farklı şekillerde olabilir. Bir HAD çözümü yapılırken çözüm 
ağındaki hücrelerin sayısının arttırılması çözümün doğruluğunun da artmasına katkıda 
bulunur ve çözümün iyileştirilmesini sağlar. Bununla beraber artan hücre sayısı 
hesaplama maliyetini ve hesaplama süresini arttıracağı için uygun sıklıktaki ağ 
yapılarının kullanılması önemlidir. Çünkü belli bir eleman sayısından sonra ağ 
yapısındaki değişimler arasındaki fark da azalmaktadır, hatta sabit kalmaktadır. 
 
3.3.  Korunum Denklemleri 
 
HAD işlemlerinin gerçekleştirilmesi için temel akışkanlar dinamiği denklemlerinin 
çözülmesi gerekmektedir. Bu denklemler süreklilik denklemi, momentum denklemleri ve 
enerji denklemleridir. Süreklilik denklemi üç boyutlu sıkıştırılabilir akışkanlar için kısmi 
diferansiyel formunda incelendiğinde; 
 
𝑎𝜌 𝑎(𝜌𝑢) 𝑎(𝜌𝑣) 𝑎(𝜌𝑤)
                    + + + = 0                                     (3.1)                                                                            
𝑎𝑡 𝑎𝑥 𝑎𝑦 𝑎𝑧
 
Eğer akışkan sıkıştırılamaz olarak kabul edilirse yoğunluğu 𝜌 sabit olacaktır. Bu sebeple 
yoğunluğun konum ve zamandaki değişimi u, v ve w hız bileşenleri üzerinde bir etkide 
bulunmayacaktır.  
Süreklilik denklemi iki boyutlu sıkıştırılamaz akışkan olarak kabul edilirse aşağıdaki 
formu alacaktır. 
𝑎(𝜌𝑢) 𝑎(𝜌𝑣)
                                    + = 0                                              (3.2) 
𝑎𝑥 𝑎𝑦
 
3.3.1. Momentum Denklemleri 
 
𝑎𝑢 𝑎𝑢 𝑎𝑢 𝑎𝑃 𝑎𝑢2 𝑎𝑢2 𝑎𝑢2
𝜌 (𝑢 + 𝑣 + 𝑤 ) = − + µ ( + + ) + 𝐹𝑥                  (3.3) 
𝑎𝑥 𝑎𝑦 𝑎𝑧 𝑎𝑥 𝑎𝑥2 𝑎𝑦2 𝑎𝑧2
𝑎𝑣 𝑎𝑣 𝑎𝑣 𝑎𝑃 𝑎𝑣2 𝑎𝑣2 𝑎𝑣2
𝜌 (𝑢 + 𝑣 + 𝑤 ) = − + µ ( + + ) + 𝐹𝑦                  (3.4) 
𝑎𝑥 𝑎𝑦 𝑎𝑧 𝑎𝑦 𝑎𝑥2 𝑎𝑦2 𝑎𝑧2
12 
 
 
3.3.2. Enerji Denklemi 
 
𝑎𝑇 𝑎𝑇 𝑎𝑇 𝑎𝑃 𝑎𝑃 𝑎𝑃 𝑎𝑃 𝑎2𝑇 𝑎2𝑇 𝑎2𝑇
𝜌𝐶𝑝 (𝑢 + 𝑣 + 𝑤 ) = ( + 𝑢 + 𝑣 + 𝑤 ) + 𝑘 ( + + )+µΦ   (3.5) 𝑎𝑥 𝑎𝑦 𝑎𝑧 𝑎𝑡 𝑎𝑥 𝑎𝑦 𝑎𝑧 𝑎𝑥2 𝑎𝑦2 𝑎𝑧2
 
3.4.  Laminer-Türbülanslı Akışlar ve Türbülans Modelleri 
 
Akışkanlar üzerinde yapılan araştırmalar ve deneyler sonucu, akışkanların 
sınıflandırılması söz konusu olmuştur. Özellikle farklı akış problemleri ile karşılaşıldıkça 
akışkanların karakteristiğinin belirlenmesi büyük önem arz etmektedir. Bu 
sınıflandırmalardan bazıları; akışkanın sıkıştırılabilir veya sıkıştırılamaz oluşu, iç ve dış 
akışlar, sürekli ve sürekli olmayan akışlar, vizkoz veya vizkoz olmayan akış bölgeleri, 
doğal ve zorlanmış akışlar ve laminer-türbülanslı akışlar gibi alt başlıklarda incelemek 
mümkündür. Bu alt başlıklardan birisi olan laminer-türbülanslı akış tipleri; akışkanın akış 
yapısını ifade eder. Akışkanlar düzenli bir şekilde akabileceği gibi düzensiz bir şekilde 
de akabilirler. Örneğin musluk açıldığı zaman su yavaş bir şekilde akarken düzgün bir 
profilde akmaktadır. Akışkan taneciklerinin düzenli tabakalar şeklinde akışına laminer 
akış denir. Musluktan su daha hızlı bir şekilde akmaya başladıkça akışkanın bu düzenli 
profili bozulmaya ve akışkan taneciklerinin akışında dalgalanmalar olmaya başlayacaktır. 
Bu akışa türbülanslı akış denir. Akışkanın karakteristiğini belirlemede önemli bir gelişme 
de Osborne Reynolds’un atalet kuvvetlerinin viskoz kuvvetlerine oranına bağlı olarak 
bulduğu ve boyutsuz bir sayı olan Reynolds Sayısı akışın karakteristiğini belirlemek için 
önemli bir parametredir. Türbülanslı bir akış için hesaplamaların çok küçük hacimlerde 
hesaplanması gerekmektedir ve bu sebeple küçük ağ yapıları kullanılmalıdır. Elbette 
günümüz teknolojisi ile bu yapıları çözmek mümkün olmadığı için farklı türbülans 
modelleri geliştirilmiştir. Bu türbülans modellerinden RNG k-εpsilon modeli bu 
çalışmada kullanılmıştır. (Pulat vd., 2015; Nielsen, 2015) 
 
3.4.1. Türbülans modelleri 
 
1. Reynolds Ortalamalı Navier Stokes (RANS) Denklemleri 
1.1.Reynolds Gerilim Modeli (RSM) 
1.2.Lineer Eddy Viskozite Modeller 
1.2.1. Standart k-ε Modeli 
1.2.2. RNG k-ε Modeli 
1.2.3. Realizable k-ε Modeli 
13 
 
1.2.4. Eddy Viskozitesi Modeli 
1.2.5. Standart k-ω Modeli 
1.2.6. SST k-ω Modeli 
1.2.7. Spalart-Allmaras Modeli 
1.2.8. Standart k- ε Modeli 
1.3.Non-Lineer Eddy Viskozite Modeleri 
1.1.1. V2-f modeli  
2. Large Eddy Simülasyonları (LES) 
3. Bağımsız Eddy Simülasyonları ve Hibrit Modeller (DES) 
4. Direkt Nümerik Simülasyonlar (DNS) 
 
Bu çalışmada kullanılan RNG k-ε Modeli, Yakhot ve ekibi tarafından Navier-Stoke 
denklemlerini Yeniden Normalizasyon Grup metotları kullanarak hareketin daha küçük 
ölçeklerindeki etkilerini inceleyebilmek için geliştirilmiştir. Standart k-epsilon 
modelinde Eddy Viskozitesi (Akışkan içindeki hareketli bir parçacığın çevresindeki 
akışkanın ürettiği sürtünme kuvveti nedeniyle oluşan mikro ölçekli viskozite etkisi) tek 
bir uzunluk ölçeği ile belirlenmektedir, dolayısıyla hesaplanmış türbülans difüzyonu 
sadece belirli bir ölçekte oluşacaktır ancak gerçekte tüm hareket ölçekleri türbülans 
difüzyonunu etkilemektedir. RNG yaklaşımı, epsilon denkleminin yeniden düzenlenmiş 
bir formu olarak farklı hareket ölçeklerini de hesaba katmaya çalışan bir yaklaşıma 
sahiptir. (Alfonsi, 2009; Li vd, 2011; Ezzouhri, 2009,) 
 
3.5. Duvar Yaklaşımı 
 
Türbülanslı akışlar, duvarların varlığından kayda değer bir şekilde etkilenmektedirler. 
Özellikle, kaymama şartı ile duvara yakın bölgelerde ortalama hız alanı etkilenmektedir. 
Bu sebeple duvarın varlığı türbülans akışını değiştirmektedir. Duvara en yakın 
kısımlarda; viskoz sönümleme yanal hız dalgalanmalarını azaltırken, kinematik 
engelleme normal hız dalgalanmalarını azaltmaktadır. Duvara yakın bölgeden dışarı 
doğru gidildikçe, ortalama hızın büyük gradyanlarından kaynaklanan türbülans kinetik 
enerjisinin üretilmesi nedeniyle türbülans hızla artar. (Pulat ve Yüce, 2015; Pulat ve Yüce 
2019) 
Duvarlar ortalama vortisite ve türbülansın ana kaynağı olduğundan, duvar yakın 
modelleri sayısal çözümlerin doğruluğunu önemli ölçüde etkiler. Sonuçta, çözüm 
değişkenleri büyük gradiyentlere sahip olduğu ve momentum ile diğer skalaların 
taşınmasının en yoğun olduğu bölge olan duvar yakın bölgesinde meydana gelir. Bu 
14 
 
nedenle, duvar sınırlı türbülanslı akışların başarılı tahminleri, duvar yakın bölgesindeki 
akışın doğru şekilde temsil edilmesine bağlıdır. (Chen, 1995; Costa vd.; 1999) 
Birçok deneysel çalışma sonucunda yakın duvar bölgesi üç kısma ayrılabilir. En iç 
katmanda, viskoz alt katman denilen, akışın neredeyse laminer olduğu ve moleküler 
viskozitenin momentum ve ısı veya kütle transferinde baskın bir rol oynadığı kısım 
bulunmaktadır. (Zhai vd., 2007) Dış katmanda ise, türbülansın büyük bir öneme sahip 
olduğu tam türbülanslı katman bulunmaktadır. Son olarak, viskoz alt katman ile tam 
türbülanslı katmanların arasında bir ara katman bulunmaktadır. Bu kısımda moleküler 
viskozite ve türbülans eşit öneme sahiptir. Şekil 3.5’te yakın duvar bölgesinin alt kısımları 
incelenebilir. (Rong vd, 2008; Rong vd, 2010) 
 
 
 
Şekil 3.5. Yakın duvar bölgesi katmanları 
 
Duvar fonksiyonları, yakın duvar hücrelerindeki çözüm değişkenleri ile duvardaki 
değerler arasında ilişki kuran yarı ampirik formüllerden ve fonksiyonlardan oluşur. Duvar 
fonksiyonları; 
- Ortalama hız ve sıcaklık (veya diğer skalalar) için duvar yasasını 
- Yakın duvar türbülans değerleri için formülleri içerir. 
Türbülans modeline göre; Standart, Non-Equilibrium, Enhanced ve Scalable Duvar 
Fonksiyonlarından bir tanesi kullanılabilir. 
15 
 
 
 
 
 
3.5.1. Standart Duvar Fonksiyonu 
 
Standart duvar fonksiyonları, endüstriyel akışta sıkça kullanılan ve Launder ve 
Spalding’in 1974 yılında yayımladıkları “türbülans akışların nümerik hesaplamaları” adlı 
çalışmasından faydalanılarak ANSYS Fluent yazılımında geliştirilmiştir. 
Ortalama hız verimleri için duvar yasası: 
 
𝑈∗
1
= 𝑙𝑛 (𝐸𝑦∗)                                                  (3.6) 
𝜅
 
Boyutsuz hız: 
 
1/4 1/2
U∗ ≡ UpCμ kP                                                 (3.7) 
 
Duvardan boyutsuz uzaklık: 
1 1
ρC4μk
2
Py∗ Py ≡                                                        (3.8) 
µ
 
Κ = von Karman sabiti (=0.4187) 
E = ampirik sabit (=9.793) 
 
y* değerinin limiti Re sayısına bağlıdır. Alt sınır değer değeri y*=15’dir. Bu değerin 
altına düştüğünde duvar fonksiyonu doğruluğunu sürdürememektedir. Üst limit ise 
tamamen Re sayısına bağlıdır. Gemi ve havacılık uygulamaları gibi yüksek Re sayısının 
bulunduğu durumlarda y* değeri rahatlıkla 1000 üzeri olabiliyor iken türbin kanatçığı 
çalışmalarında üst sınır 100’ün altında olabilmektedir. Y* değerinin yakalanabilmesi için 
cidar yakınında uygun sıklıkta mesh oluşturulmalıdır. 
 
3.5.2. Scalable (Ölçeklenebilir) Duvar Fonksiyonu 
 
Ölçeklenebilir duvar fonksiyonu, 𝑦∗ < 11'in altında grid iyileştirmesi altında standart 
duvar fonksiyonlarının bozulmasını önler. Bu duvar fonksiyonları, herhangi bir 
iyileştirme derecesine sahip gridler için tutarlı sonuçlar üretirler. 𝑦∗ > 11'den daha kalın 
16 
 
gridler için, standart duvar fonksiyonları aynıdır. Ölçeklenebilir duvar fonksiyonlarının 
amacı, log yasasını standart duvar fonksiyonları yaklaşımıyla birleştirerek, katı 
yüzeylerin yakınındaki türbülanslı akışların modellemesinin doğruluğunu artırmaktır. 
Log yasası, akış profilinin duvardan uzaklığına bağlı olarak değişimini açıklar ve akışın 
tamamen türbülanslı olduğu ve duvar etkilerinin baskın olduğu varsayımına dayanır. Bu 
yaklaşım, 𝑦∗ hesaplamalarında bir limitleme ile sağlanır: 
 
𝑦∗𝑙𝑖𝑚𝑖𝑡 = 11.225 değeri için 𝑦
∗ = 𝑀𝐴𝑋(𝑦∗, 𝑦∗𝑙𝑖𝑚𝑖𝑡)                      (3.9) 
 
3.5.3. Enhanced (Genişletilmiş) Duvar Fonksiyonu  
 
Geliştirilmiş duvar fonksiyonu, iki katmanlı model şeklinde yakın duvar modelleme 
metodu olduğu için bu şekilde adlandırılmıştır. Eğer yakın duvar ağ yapısı, viskoz alt 
katmanı çözebilecek kadar iyise (tipik olarak 𝑦+ ≈ 1konumundaki duvara yakın ilk 
düğüm noktası), geliştirilmiş duvar fonksiyonu ile geleneksek iki katmanlı bölgesel 
model aynı olacaktır.  
 
3.5.4. Non-Equilibrium Duvar Fonksiyonu 
 
Non-equilibrium duvar fonksiyonları, yerel termodinamik dengede olmayan duvarlar gibi 
katı yüzeylerin yakınındaki türbülanslı akışların davranışını modellemek için bilgisayar 
destekli akışkanlar dinamiği (CFD) simülasyonlarında kullanılan gelişmiş bir tekniktir. 
CFD simülasyonlarında, standart duvar fonksiyonları, duvara yakın sıvının termodinamik 
denge içinde olduğu varsayımına dayanır, bu da hız ve sıcaklık profillerinin basit 
matematiksel fonksiyonlarla tanımlanabileceği anlamına gelir. Ancak, yüksek hızlı 
akışlar veya önemli ısı transferi olan akışlar gibi bazı durumlarda bu varsayım geçerli 
olmayabilir ve duvar yakınındaki akış termodinamik dengeye göre önemli ölçüde 
sapabilir. Non-equilibrium duvar fonksiyonları, bu sapmaları hesaba katarken, daha 
doğru sonuçlar verir. (Voigt, 2000) 
 
 
 
 
 
17 
 
4. BULGULAR 
 
4.1.  Geometrik Model 
 
Bu çalışmada iç mekan havalandırması için belirli kabuller ve şartlardaki hava akışı, 
vektörel hız dağılımı ve sıcaklık dağılışı incelenmiştir. Bu amaçla IAE Annex 20 iki 
boyutlu standart iç mekan baz alınmıştır. Hesaplama işlemleri için Scalable Duvar 
Fonksiyonu kullanılmış ve türbülans modeli olarak RNG k – ε modeli kullanılmıştır. 
IEA Annex 20 odasının teknik ölçüleri Şekil 4.1’de gösterilmiştir. Akışkan odaya sol üst 
köşeden girmektedir ve devamında alt sağ köşeden çıkmaktadır. Alt kenarın 9 metrelik 
kısmında (kırmızı ile gösterilmiştir) ısı kaynağından oda ısıtılmaktadır.    
 
 
 
Şekil 4.1. IEA Annex 20 odasının ölçüleri 
 
 
 
Şekil 4.2. IEA Annex 20 odasının program üzerinde çizimi 
 
 
 
 
18 
 
4.2. Sayısal Model 
 
Sayısal model kurulurken uygun bir ağ yapısının belirlenmesi gerekmektedir. Ağ 
yapısındaki her bir hücrede gerçekleştirilecek hesaplamaların hassasiyetinin iyi 
ayarlanması, deneysel çalışmalara yakın bir sonucun alınması gerektiği gibi 
hesaplamaların gereksiz alan kaplamaması ve uzun bir süre almaması gerekmektedir. Ağ 
yapısı, geometrik şekle uygun olarak hexahedral yapıda elaman türünde hücrelerine 
ayrılmıştır. Ağdan bağımsızlığın uygun bir değerde analize sokulabilmesi için üç farklı 
ağ yapısında analiz incelenmiştir ve bunlar seyrek, orta ve sık ağ yapılarıdır. Seyrek ağ 
yapısı 9900, orta ağ yapısı 14075 ve sık ağ yapısı da 19800 elemandan oluşmaktadır. 
Sonuçlar incelendiğinde sık ağ yapısının analizler için daha uygun olduğu görülmüştür.  
 
 
 
Şekil 4.3. Seyrek ağ yapısı 
 
 
 
Şekil 4.4. Orta ağ yapısı 
 
19 
 
 
 
Şekil 4.5. Sık ağ yapısı 
 
4.3. Sınır Şartları 
 
Sisteme akışkan 0,455 m/s hızında sol üst köşeden girmektedir. Akışkanın giriş sıcaklığı 
293 K’dir. Akışkan oda içerisinde dolaştıktan sonra alt köşeden çıkmaktadır. Bu esnada 
9 m’lik alt kenar uzunluğu boyunca 63,08 W/m2 ‘lik bir ısı akısı odayı ısıtmaktadır. Yan 
ve üst yüzeyler ise adyabatiktir. Çıkış basıncı ise 0 Pa olarak sınır şartları belirlenmiştir. 
Deneyde türbülans şiddeti ve uzunluk ölçeğinin farklı iterasyonlardaki etkileri 
incelendiğinden, bu değerler her bir analizde farklılık göstermektedir. Akışkanın 
Boussinesq ve ideal gaz olarak iki farklı özellikleri deneyde kullanılmıştır. Boussinesq 
durumunda yoğunluk 1,1923 kg/m3, özgül ısısı sabit 1006,87 J/kg-K, ısıl iletkenlik sabit 
0,02577 W/m-K ve viskozite 1,8128 10^-5 kg/m-s’dir. Analizde korunum denklemlerinin 
hesaplama metodu olarak SIMPLE, SIMPLEC, COUPLED ve PISO metotları 
karşılaştırılmış ve en uygun sonuçlar COUPLED algoritmasında elde edilmiştir. Basınç 
alanı Second Order, yoğunluk, momentum, türbülans dağılım oranı ve türbülans kinetik 
enerjisinde Second Order Upwind algoritması kullanılmıştır. 
 
4.4.  Analizlerin Karşılaştırılması 
 
Analizler 15000 iterasyonda Boussinesq ve ideal gaz olarak akışkanın iki farklı 
durumunda incelenmiştir. Çizelge 4.1’de farklı üç farklı türbülans değeri için üç uzunluk 
ölçeğinde analizler gerçekleştirilmiştir. Her analiz sonucunda vektörel hız dağılımının 
akışkanın oda içerisinde saat yönünde mi yoksa saat yönünün tersi yönünde bir profil mi 
sergilediği gözlemlenmiştir.  
 
20 
 
Çizelge 1. 15000 iterasyon sonucunda cw (clockwise-saat yönünde) ve ccw (counter 
clockwise-saat yönünün tersinde) olarak elde edilen akış modelleri  
 
Standart Initialization Hibrit Initialization 
Boussinesq İdeal Gaz Boussinesq İdeal Gaz 
Yaklaşımı Yaklaşımı Yaklaşımı Yaklaşımı 
Tu LS Tu LS Tu LS Tu LS 
0,00168 0,00168 0,00168 0,00168 
cw cw-ccw cw ccw 
0,01 0,0168  0,0168  0,0168  0,0168 
(1%) cw 0,01 cw-ccw 0,01 cw 0,01 ccw 
0,168 0,168 0,168 0,168 cw-
cw cw-ccw cw ccw 
0,00168 0,00168 0,00168 0,00168 
cw cw-ccw cw cw-ccw 
0,04 0,0168  0,0168  0,0168  0,0168 cw-
(4%) cw 0,04 cw-ccw 0,04 cw 0,04 ccw 
0,168 0,168 0,168 
0,168 ccw 
cw cw-ccw cw 
0,00168 0,00168 0,00168 0,00168 
cw cw-ccw cw ccw 
0,16 0,0168  0,0168  0,0168  0,0168 
(16%) cw 0,16 cw-ccw 0,16 cw 0.16 cw-ccw 
0,168 0,168 0,168 0,168 
cw cw cw cw-ccw 
21 
 
 
 
 
 
Şekil 4.6. Tu: %1 ve Ls:0,00168 standart initilization ve boussinesq yaklaşımında 15000 
adımda iterasyon sonuçları 
 
 
 
Şekil 4.7. Tu: %1 ve Ls:0,00168 standart initilization ve boussinesq yaklaşımında 
vektörel hız grafiği 
 
22 
 
 
 
Şekil 4.8. Tu: %1 ve Ls:0,00168 standart initilization ve boussinesq yaklaşımında akış 
çizgileri grafiği 
 
 
 
Şekil 4.9. Tu: %1 ve Ls:0,00168 standart initilization ve boussinesq yaklaşımında sıcaklık 
grafiği 
23 
 
 
 
Şekil 4.10. Tu: %1 ve Ls:0,0168 standart initilization ve boussinesq yaklaşımı 15000 
adımda iterasyon sonuçları 
 
 
 
Şekil 4.11. Tu: %1 ve Ls:0,0168 standart initilization ve boussinesq yaklaşımında 
vektörel hız grafiği 
24 
 
 
 
Şekil 4.12. Tu: %1 ve Ls:0,0168 standart initilization ve boussinesq yaklaşımında akış 
çizgisi grafiği 
 
 
 
Şekil 4.13. Tu: %1 ve Ls:0,0168 standart initilization ve boussinesq yaklaşımında sıcaklık 
grafiği 
 
25 
 
 
 
Şekil 4.14. Tu: %1 ve Ls:0,168 standart initilization ve boussinesq yaklaşımı 15000 
adımda iterasyon sonuçları 
 
 
 
Şekil 4.15. Tu: %1 ve Ls:0,168 standart initilization ve boussinesq yaklaşımı vektörel hız 
grafiği 
 
26 
 
 
 
Şekil 4.16. Tu: %1 ve Ls:0,168 standart initilization ve boussinesq yaklaşımı akış çizgisi 
grafiği 
 
 
 
Şekil 4.17. Tu: %1 ve Ls:0,168 standart initilization ve boussinesq yaklaşımı sıcaklık 
grafiği 
27 
 
 
 
Şekil 4.18. Tu: %4 ve Ls:0,00168 standart initilization ve boussinesq yaklaşımı 15000 
adımda iterasyon sonuçları 
 
 
 
Şekil 4.19. Tu: %4 ve Ls:0,00168 standart initilization ve boussinesq yaklaşımı vektörel 
hız grafiği 
 
28 
 
 
 
Şekil 4.20. Tu: %4 ve Ls:0,00168 standart initilization ve boussinesq yaklaşımı akış 
çizgisi grafiği 
 
 
 
Şekil 4.21. Tu: %4 ve Ls:0,00168 standart initilization ve boussinesq yaklaşımı sıcaklık 
grafiği 
29 
 
 
 
Şekil 4.22. Tu: %4 ve Ls:0,0168 standart initilization ve boussinesq yaklaşımı 15000 
adımda iterasyon sonuçları 
 
 
 
Şekil 4.23. Tu: %4 ve Ls:0,0168 standart initilization ve boussinesq yaklaşımı vektörel 
hız grafiği 
30 
 
 
 
Şekil 4.24. Tu: %4 ve Ls:0,0168 standart initilization ve boussinesq yaklaşımı akış çizgisi 
grafiği 
 
 
Şekil 4.25. Tu: %4 ve Ls:0,0168 standart initilization ve boussinesq yaklaşımı sıcaklık 
grafiği 
31 
 
 
 
 
 
Şekil 4.26. Tu: %4 ve Ls:0,168 standart initilization ve boussinesq yaklaşımı 15000 
adımda iterasyon sonuçları 
 
 
 
Şekil 4.27. Tu: %4 ve Ls:0,168 standart initilization ve boussinesq yaklaşımı vektörel hız 
grafiği 
 
32 
 
 
 
Şekil 4.28. Tu: %4 ve Ls:0,168 standart initilization ve boussinesq yaklaşımı akış çizgisi 
grafiği 
 
 
 
Şekil 4.29. Tu: %4 ve Ls:0,168 standart initilization ve boussinesq yaklaşımı sıcaklık 
grafiği 
33 
 
 
 
Şekil 4.30. Tu: %16 ve Ls:0,00168 standart initilization ve boussinesq yaklaşımı 15000 
adımda iterasyon sonuçları 
 
 
 
Şekil 4.31. Tu: %16 ve Ls:0,00168 standart initilization ve boussinesq yaklaşımı vektörel 
hız grafiği 
34 
 
 
 
Şekil 4.32. Tu: %16 ve Ls:0,00168 standart initilization ve boussinesq yaklaşımı akış 
çizgisi grafiği 
 
 
 
Şekil 4.33. Tu: %16 ve Ls:0,00168 standart initilization ve boussinesq yaklaşımı sıcaklık 
grafiği 
 
35 
 
 
 
Şekil 4.34. Tu: %16 ve Ls:0,0168 standart initilization ve boussinesq yaklaşımı 15000 
adımda iterasyon sonuçları 
 
 
 
Şekil 4.35. Tu: %16 ve Ls:0,0168 standart initilization ve boussinesq yaklaşımı vektörel 
hız grafiği 
36 
 
 
 
Şekil 4.36. Tu: %16 ve Ls:0,0168 standart initilization ve boussinesq yaklaşımı akış 
çizgisi grafiği 
 
 
 
Şekil 4.37. Tu: %16 ve Ls:0,0168 standart initilization ve boussinesq yaklaşımı sıcaklık 
grafiği 
 
37 
 
 
 
Şekil 4.38. Tu: %16 ve Ls:0,168 standart initilization ve boussinesq yaklaşımı 15000 
adımda iterasyon sonuçları 
 
 
 
Şekil 4.39. Tu: %16 ve Ls:0,168 standart initilization ve boussinesq yaklaşımı vektörel 
hız grafiği 
 
38 
 
 
 
Şekil 4.40. Tu: %16 ve Ls:0,168 standart initilization ve boussinesq yaklaşımı akış çizgisi 
grafiği 
 
 
 
Şekil 4.41. Tu: %16 ve Ls:0,168 standart initilization ve boussinesq yaklaşımı sıcaklık 
grafiği 
39 
 
 
 
Şekil 4.42. Tu: %1 ve Ls:0,00168 standart initilization ve ideal gaz yaklaşımı 15000 
adımda iterasyon sonuçları 
 
 
 
Şekil 4.43. Tu: %1 ve Ls:0,00168 standart initilization ve ideal gaz yaklaşımı vektörel 
hız grafiği 
40 
 
 
 
Şekil 4.44. Tu: %1 ve Ls:0,00168 standart initilization ve ideal gaz yaklaşımı akış çizgisi 
grafiği 
 
 
 
Şekil 4.45. Tu: %1 ve Ls:0,00168 standart initilization ve ideal gaz yaklaşımı sıcaklık 
grafiği 
41 
 
 
 
Şekil 4.46. Tu: %1 ve Ls:0,0168 standart initilization ve ideal gaz yaklaşımı 15000 
adımda iterasyon sonuçları 
 
 
 
Şekil 4.47. Tu: %1 ve Ls:0,0168 standart initilization ve ideal gaz yaklaşımı vektörel hız 
grafiği 
42 
 
 
 
Şekil 4.48. Tu: %1 ve Ls:0,0168 standart initilization ve ideal gaz yaklaşımı akış çizgisi 
grafiği 
 
 
 
Şekil 4.49. Tu: %1 ve Ls:0,0168 standart initilization ve ideal gaz yaklaşımı sıcaklık 
grafiği 
 
43 
 
 
 
Şekil 4.50. Tu:  %1 ve Ls:0,168 standart initilization ve ideal gaz yaklaşımı 15000 adımda 
iterasyon sonuçları 
 
 
 
Şekil 4.51. Tu: %1 ve Ls:0,168 standart initilization ve ideal gaz yaklaşımı vektörel hız 
grafiği 
 
44 
 
 
Şekil 4.52. Tu: %1 ve Ls:0,168 standart initilization ve ideal gaz yaklaşımı akış çizgisi 
grafiği 
 
 
 
Şekil 4.53. Tu: %1 ve Ls:0,168 standart initilization ve ideal gaz yaklaşımı sıcaklık 
grafiği 
45 
 
 
 
Şekil 4.54. Tu: %4 ve Ls:0,00168 standart initilization ve ideal gaz yaklaşımı 15000 
adımda iterasyon sonuçları 
 
 
 
Şekil 4.55. Tu: %4 ve Ls:0,00168 standart initilization ve ideal gaz yaklaşımı vektörel 
hız grafiği 
46 
 
 
Şekil 4.56. Tu: %4 ve Ls:0,00168 standart initilization ve ideal gaz yaklaşımı akış çizgisi 
grafiği 
 
 
Şekil 4.57. Tu: %4 ve Ls:0,00168 standart initilization ve ideal gaz yaklaşımı sıcaklık 
grafiği 
47 
 
 
 
Şekil 4.58. Tu: %4 ve Ls:0,0168 standart initilization ve ideal gaz yaklaşımı 15000 
adımda iterasyon sonuçları 
 
 
 
Şekil 4.59. Tu: %4 ve Ls:0,0168 standart initilization ve ideal gaz yaklaşımı vektörel hız 
grafiği 
48 
 
 
Şekil 4.60. Tu: %4 ve Ls:0,0168 standart initilization ve ideal gaz yaklaşımı akış çizgisi 
grafiği 
 
 
 
Şekil 4.61. Tu: %4 ve Ls:0,0168 standart initilization ve ideal gaz yaklaşımı sıcaklık 
grafiği 
49 
 
 
 
Şekil 4.62. Tu: %4 ve Ls:0,168 standart initilization ve ideal gaz yaklaşımı 15000 adımda 
iterasyon sonuçları 
 
 
 
Şekil 4.63. Tu: %4 ve Ls:0,168 standart initilization ve ideal gaz yaklaşımı vektörel hız 
grafiği 
 
50 
 
 
 
Şekil 4.64. Tu: %4 ve Ls:0,168 standart initilization ve ideal gaz yaklaşımı akış çizgisi 
grafiği 
 
 
Şekil 4.65. Tu: %4 ve Ls:0,168 standart initilization ve ideal gaz yaklaşımı scıaklık 
grafiği 
51 
 
 
 
Şekil 4.66. Tu: %16 ve Ls:0,00168 standart initilization ve ideal gaz yaklaşımı 15000 
adımda iterasyon sonuçları 
 
 
 
Şekil 4.67. Tu: %16 ve Ls:0,00168 standart initilization ve ideal gaz yaklaşımı vektörel 
hız grafiği 
52 
 
 
 
Şekil 4.68. Tu: %16 ve Ls:0,00168 standart initilization ve ideal gaz yaklaşımı akış çizgisi 
grafiği 
 
 
Şekil 4.69. Tu: %16 ve Ls:0,00168 standart initilization ve ideal gaz yaklaşımı sıcaklık 
grafiği 
53 
 
 
 
Şekil 4.70. Tu: %16 ve Ls:0,0168 standart initilization ve ideal gaz yaklaşımı 15000 
adımda iterasyon sonuçları 
 
 
 
Şekil 4.71. Tu: %16 ve Ls:0,0168 standart initilization ve ideal gaz yaklaşımı vektörel 
hız grafiği 
54 
 
 
 
Şekil 4.72. Tu: %16 ve Ls:0,0168 standart initilization ve ideal gaz yaklaşımı akış çizgisi 
grafiği 
 
 
 
Şekil 4.73. Tu: %16 ve Ls:0,0168 standart initilization ve ideal gaz yaklaşımı sıcaklık 
grafiği 
 
55 
 
 
 
Şekil 4.74. Tu: %16 ve Ls:0,168 standart initilization ve ideal gaz yaklaşımı 15000 
adımda iterasyon sonuçları 
 
 
 
Şekil 4.75. Tu: %16 ve Ls:0,168 standart initilization ve ideal gaz yaklaşımı vektörel hız 
grafiği 
 
56 
 
 
 
Şekil 4.76. Tu: %16 ve Ls:0,168 standart initilization ve ideal gaz yaklaşımı akış çizgisi 
grafiği 
 
 
 
Şekil 4.77. Tu: %16 ve Ls:0,168 standart initilization ve ideal gaz yaklaşımı sıcaklık 
grafiği 
57 
 
 
 
Şekil 4.78. Tu: %1 ve Ls:0,00168 hibrit initilization ve boussinesq yaklaşımı 15000 
adımda iterasyon sonuçları 
 
 
 
Şekil 4.79. Tu: %1 ve Ls:0,00168 hibrit initilization ve boussinesq yaklaşımı vektörel hız 
grafiği 
 
58 
 
 
 
Şekil 4.80. Tu: %1 ve Ls:0,00168 hibrit initilization ve boussinesq yaklaşımı akış çizgisi 
grafiği 
 
 
 
Şekil 4.81. Tu: %1 ve Ls:0,00168 hibrit initilization ve boussinesq yaklaşımı sıcaklık 
grafiği 
 
59 
 
 
 
Şekil 4.82. Tu: %1 ve Ls:0,0168 hibrit initilization ve boussinesq yaklaşımı 15000 
adımda iterasyon sonuçları 
 
 
 
Şekil 4.83. Tu: %1 ve Ls:0,0168 hibrit initilization ve boussinesq yaklaşımı vektörel hız 
grafiği 
 
60 
 
 
 
Şekil 4.84. Tu: %1 ve Ls:0,0168 hibrit initilization ve boussinesq yaklaşımı akış çizgisi 
grafiği 
 
 
Şekil 4.85. Tu: %1 ve Ls:0,0168 hibrit initilization ve boussinesq yaklaşımı sıcaklık 
grafiği 
 
61 
 
 
 
Şekil 4.86. Tu: %1 ve Ls:0,168 hibrit initilization ve boussinesq yaklaşımı 15000 adımda 
iterasyon sonuçları 
 
 
 
Şekil 4.87. Tu: %1 ve Ls:0,168 hibrit initilization ve boussinesq yaklaşımı vektörel hız 
grafiği 
 
62 
 
 
 
Şekil 4.88. Tu: %1 ve Ls:0,168 hibrit initilization ve boussinesq yaklaşımı akış çizgisi 
grafiği 
 
 
Şekil 4.89. Tu: %1 ve Ls:0,168 hibrit initilization ve boussinesq yaklaşımı sıcaklık grafiği 
63 
 
 
 
Şekil 4.90. Tu: %4 ve Ls:0,00168 hibrit initilization ve boussinesq yaklaşımı 15000 
adımda iterasyon sonuçları 
 
 
 
Şekil 4.91. Tu: %4 ve Ls:0,00168 hibrit initilization ve boussinesq yaklaşımı vektörel hız 
grafiği 
 
64 
 
 
 
Şekil 4.92. Tu: %4 ve Ls:0,00168 hibrit initilization ve boussinesq yaklaşımı akış çizgisi 
grafiği 
 
 
 
Şekil 4.93. Tu: %4 ve Ls:0,00168 hibrit initilization ve boussinesq yaklaşımı sıcaklık 
grafiği 
 
65 
 
 
 
 
Şekil 4.94. Tu: %4 ve Ls:0,0168 hibrit initilization ve boussinesq yaklaşımı 15000 
adımda iterasyon sonuçları 
 
 
 
 
Şekil 4.95. Tu: %4 ve Ls:0,0168 hibrit initilization ve boussinesq yaklaşımı vektörel hız 
grafiği 
66 
 
 
Şekil 4.96. Tu: %4 ve Ls:0,0168 hibrit initilization ve boussinesq yaklaşımı akış çizgisi 
grafiği 
 
 
 
Şekil 4.97. Tu: %4 ve Ls:0,0168 hibrit initilization ve boussinesq yaklaşımı sıcaklık 
grafiği 
67 
 
 
 
Şekil 4.98. Tu: %4 ve Ls:0,168 hibrit initilization ve boussinesq yaklaşımı 15000 adımda 
iterasyon sonuçları 
 
 
 
Şekil 4.99. Tu: %4 ve Ls:0,168 hibrit initilization ve boussinesq yaklaşımı vektörel hız 
grafiği 
68 
 
 
 
Şekil 4.100. Tu: %4 ve Ls:0,168 hibrit initilization ve boussinesq yaklaşımı akış çizgisi 
grafiği 
 
 
 
Şekil 4.101. Tu: %4 ve Ls:0,168 hibrit initilization ve boussinesq yaklaşımı sıcaklık 
grafiği 
69 
 
 
 
Şekil 4.102. Tu: %16 ve Ls:0,00168 hibrit initilization ve boussinesq yaklaşımı 15000 
adımda iterasyon sonuçları 
 
 
 
Şekil 4.103. Tu: %16 ve Ls:0,00168 hibrit initilization ve boussinesq yaklaşımı vektörel 
hız grafiği 
 
70 
 
 
Şekil 4.104. Tu: %16 ve Ls:0,00168 hibrit initilization ve boussinesq yaklaşımı akış 
çizgisi grafiği 
 
 
 
Şekil 4.105. Tu: %16 ve Ls:0,00168 hibrit initilization ve boussinesq yaklaşımı sıcaklık 
grafiği 
 
71 
 
 
 
Şekil 4.106. Tu: %16 ve Ls:0,0168 hibrit initilization ve boussinesq yaklaşımı 15000 
adımda iterasyon sonuçları 
 
 
 
Şekil 4.107. Tu: %16 ve Ls:0,0168 hibrit initilization ve boussinesq yaklaşımı vektörel 
hız grafiği 
 
72 
 
 
 
Şekil 4.108. Tu: %16 ve Ls:0,0168 hibrit initilization ve boussinesq yaklaşımı akış çizgisi 
grafiği 
 
 
 
Şekil 4.109. Tu: %16 ve Ls:0,0168 hibrit initilization ve boussinesq yaklaşımı sıcaklık 
grafiği 
73 
 
 
 
Şekil 4.110. Tu: %16 ve Ls:0,168 hibrit initilization ve boussinesq yaklaşımı 15000 
adımda iterasyon sonuçları 
 
 
 
Şekil 4.111. Tu: %16 ve Ls:0,168 hibrit initilization ve boussinesq yaklaşımı vektörel hız 
grafiği 
 
74 
 
 
 
Şekil 4.112. Tu: %16 ve Ls:0,168 hibrit initilization ve boussinesq yaklaşımı akış çizgisi 
grafiği 
 
 
 
Şekil 4.113. Tu: %16 ve Ls:0,168 hibrit initilization ve boussinesq yaklaşımı sıcaklık 
grafiği 
 
75 
 
 
 
Şekil 4.114. Tu: %1 ve Ls:0,00168 hibrit initilization ve ideal gaz yaklaşımı 15000 
adımda iterasyon sonuçları 
 
 
 
Şekil 4.115. Tu: %1 ve Ls:0,00168 hibrit initilization ve ideal gaz yaklaşımı vektörel hız 
grafiği 
76 
 
 
 
Şekil 4.116. Tu: %1 ve Ls:0,00168 hibrit initilization ve ideal gaz yaklaşımı akış çizgisi 
grafiği 
 
 
 
Şekil 4.117. Tu: %1 ve Ls:0,00168 hibrit initilization ve ideal gaz yaklaşımı sıcaklık 
grafiği 
77 
 
 
 
Şekil 4.118. Tu: %1 ve Ls:0,0168 hibrit initilization ve ideal gaz yaklaşımı 15000 adımda 
iterasyon sonuçları 
 
 
 
Şekil 4.119. Tu: %1 ve Ls:0,0168 hibrit initilization ve ideal gaz yaklaşımı vektörel hız 
grafiği 
 
78 
 
 
 
Şekil 4.120. Tu: %1 ve Ls:0,0168 hibrit initilization ve ideal gaz yaklaşımı akış çizgisi 
grafiği 
 
 
 
Şekil 4.121. Tu: %1 ve Ls:0,0168 hibrit initilization ve ideal gaz yaklaşımı sıcaklık 
grafiği 
 
79 
 
 
 
Şekil 4.122. Tu: %1 ve Ls:0,168 hibrit initilization ve ideal gaz yaklaşımı 15000 adımda 
iterasyon sonuçları 
 
 
 
Şekil 4.123. Tu: %1 ve Ls:0,168 hibrit initilization ve ideal gaz yaklaşımı vektörel hız 
grafiği 
 
80 
 
 
Şekil 4.124. Tu: %1 ve Ls:0,168 hibrit initilization ve ideal gaz yaklaşımı akış çizgisi 
grafiği 
 
 
 
Şekil 4.125. Tu: %1 ve Ls:0,168 hibrit initilization ve ideal gaz yaklaşımı sıcaklık grafiği 
81 
 
 
 
Şekil 4.126. Tu: %4 ve Ls:0,00168 hibrit initilization ve ideal gaz yaklaşımı 15000 
adımda iterasyon sonuçları 
 
 
 
Şekil 4.127. Tu: %4 ve Ls:0,00168 hibrit initilization ve ideal gaz yaklaşımı vektörel hız 
grafiği 
 
82 
 
 
 
Şekil 4.128. Tu: %4 ve Ls:0,00168 hibrit initilization ve ideal gaz yaklaşımı akış çizgisi 
grafiği 
 
 
 
Şekil 4.129. Tu: %4 ve Ls:0,00168 hibrit initilization ve ideal gaz yaklaşımı sıcaklık 
grafiği 
 
83 
 
 
 
Şekil 4.130. Tu: %4 ve Ls:0,0168 hibrit initilization ve ideal gaz yaklaşımı 15000 adımda 
iterasyon sonuçları 
 
 
 
Şekil 4.131. Tu: %4 ve Ls:0,0168 hibrit initilization ve ideal gaz yaklaşımı vektörel hız 
grafiği 
 
84 
 
 
 
Şekil 4.132. Tu: %4 ve Ls:0,0168 hibrit initilization ve ideal gaz yaklaşımı akış çizgisi 
grafiği 
 
 
 
Şekil 4.133. Tu: %4 ve Ls:0,0168 hibrit initilization ve ideal gaz yaklaşımı sıcaklık 
grafiği 
 
85 
 
 
 
Şekil 4.134. Tu: %4 ve Ls:0,168 hibrit initilization ve ideal gaz yaklaşımı 15000 adımda 
iterasyon sonuçları 
 
 
 
Şekil 4.135. Tu: %4 ve Ls:0,168 hibrit initilization ve ideal gaz yaklaşımı vektörel hız 
grafiği 
 
86 
 
 
 
Şekil 4.136. Tu: %4 ve Ls:0,168 hibrit initilization ve ideal gaz yaklaşımı akış çizgisi 
grafiği 
 
 
 
Şekil 4.137. Tu: %4 ve Ls:0,168 hibrit initilization ve ideal gaz yaklaşımı sıcaklık grafiği 
 
87 
 
 
 
Şekil 4.138. Tu: %16 ve Ls:0,00168 hibrit initilization ve ideal gaz yaklaşımı 15000 
adımda iterasyon sonuçları 
 
 
 
Şekil 4.139. Tu: %16 ve Ls:0,00168 hibrit initilization ve ideal gaz yaklaşımı vektörel 
hız grafiği 
88 
 
 
 
Şekil 4.140. Tu: %16 ve Ls:0,00168 hibrit initilization ve ideal gaz yaklaşımı akış çizgisi 
grafiği 
 
 
 
Şekil 4.141. Tu: %16 ve Ls:0,00168 hibrit initilization ve ideal gaz yaklaşımı sıcaklık 
grafiği 
89 
 
 
 
 
Şekil 4.142. Tu: %16 ve Ls:0,0168 hibrit initilization ve ideal gaz yaklaşımı 15000 
adımda iterasyon sonuçları 
 
 
 
Şekil 4.143. Tu: %16 ve Ls:0,0168 hibrit initilization ve ideal gaz yaklaşımı vektörel hız 
grafiği 
 
90 
 
 
 
Şekil 4.144. Tu: %16 ve Ls:0,0168 hibrit initilization ve ideal gaz yaklaşımı akış çizgisi 
grafiği 
 
 
 
Şekil 4.145. Tu: %16 ve Ls:0,0168 hibrit initilization ve ideal gaz yaklaşımı sıcaklık 
grafiği 
91 
 
 
 
Şekil 4.146. Tu:%16 ve Ls:0,168 hibrit initilization ve ideal gaz yaklaşımı 15000 adımda 
iterasyon sonuçları 
 
 
 
Şekil 4.147. Tu:%16 ve Ls:0,168 hibrit initilization ve ideal gaz yaklaşımı vektörel hız 
grafiği 
92 
 
 
 
Şekil 4.148. Tu: %16 ve Ls:0,168 hibrit initilization ve ideal gaz yaklaşımı akış çizgisi 
grafiği 
 
 
Şekil 4.149. Tu: %16 ve Ls:0,168 hibrit initilization ve ideal gaz yaklaşımı scıaklık 
grafiği 
 
93 
 
5. TARTIŞMA VE SONUÇ 
 
15000 iterasyonda her bir akış modeli analiz edilmiş ve vektörel hız dağılımları grafiğe 
dökülmüştür. Standart başlatma işleminde Boussinesq yaklaşımı incelendiğinde 
akışkanın odanın çıkış köşesinin yakınında toplandığı ve bir kısmının herhangi bir 
dağılım yaşamadan direkt odayı terkettiği gözlemlenmiştir. Kalan akışkan ise saat 
yönünde olacak şekilde odanın merkez kısmında bir dağılım gerçekleştirdiği görülmüştür. 
Bu durum hibrit başlatma işleminin Boussinesq yaklaşımında aynı şekilde 
gözlemlenmiştir. Akışkan ideal gaz formunda ise Boussinesq yaklaşımından oldukça 
farklı bir dağılım göstermiştir. Uzunluk ölçeğinin 0,00168 m ve Türbülans şiddetinin %1 
ve %16 olduğu işlemlerde akışkan saat yönünün tersinde odanın merkezin bir dağılım 
gerçekleştirmiştir. Aynı zamanda akışkanın odaya giriş kısmından itibaren al kenara 
yoğun bir şekilde hareket etmiş ve ısındıkça odanın üst kısımlarına doğru yönelmiştir. 
Bunun yanında uzunluk ölçeğinin ve türbülans şiddetinin bazı durumlarında akışkanın 
odada iki farklı dağılımı aynı zamanda gösterdiği gözlemlenmiştir. Örneğin uzunluk 
ölçeğinin 0,00168 m ve türbülans şiddetinin %16 olduğu bir analizde akışkanın odaya üst 
kenara yakın olacak şekilde hızla giriş yaptığı ve belirli bir mesafede (2L/3=6 m) saat 
yönünde girdap oluşturacak şekilde sol kenara doğru yöneldiği gözlemlenmiştir. Aynı 
sırada belirli miktarda akışkanın alt kenara doğru yöneldiği ve ısınarak saat yönünün 
tersinde bir girdap oluşturarak çıkışa yöneldiği gözlemlenmiştir. Aynı Tu ve LS değerleri 
için göz önüne alınan iterasyona başlama tipleri ve kaldırma kuvveti yaklaşımları altında 
akış modelleri saat yönünden (cw) saat yönünün tersine (ccw) veya saat yönünden saat 
yününde-saat yönünün tersine ara duruma değişmiştir 
Analizlerde Annex 20 odası için RNG k - ɛ ve Scalable wf’da sonuçlar elde edilmiştir. 
Özellikle düşük hızlarda odaya giriş yapan akışkanın homojen bir şekilde oda içerisinde 
bir dağılım göstererek odaya yayılmasına karşın yüksek türbülans şiddetinde ideal gaz 
kabulünde akışkanın oda içerisinde homojen yayılmadığı ve farklı yönlerde ve yoğun bir 
şekilde girdaplar oluşturduğu gözlemlenmiştir. 
 
 
 
 
94 
 
Çizelge 2. Aynı initialization metodunda kaldırma kuvveti yaklaşımının etkisi 
 
Standart Initialization Hibrit Initialization 
Boussinesq İdeal Gaz Boussinesq İdeal Gaz 
Yaklaşımı Yaklaşımı Yaklaşımı Yaklaşımı 
Tu LS Tu LS Tu LS Tu LS 
0,00168 0,00168 0,00168 0,00168 
cw cw-ccw cw ccw 
0,01 0,0168  0,0168  0,0168  0,0168 
(1%) cw 0,01 cw-ccw 0,01 cw 0,01 ccw 
0,168 0,168 0,168 0,168 
cw cw-ccw cw  cw-ccw 
0,00168 0,00168 0,00168 0,00168 
cw cw-ccw cw cw-ccw 
0,04 0,0168  0,0168  0,0168  0,0168 
(4%) cw 0,04 cw-ccw 0,04 cw 0,04  cw-ccw 
0,168 0,168 0,168 0,168 
cw cw-ccw cw  ccw 
0,00168 0,00168 0,00168 0,00168 
cw cw-ccw cw ccw 
0,16 0,0168  0,0168  0,0168  0,0168 
(16%) cw 0,16 cw-ccw 0,16 cw 0.16 cw-ccw 
0,168 0,168 0,168 0,168 
cw cw cw cw-ccw 
 
Standard initialization metodunda Tu ve LS aynı olmasına rağmen tablonun altındaki 
kırmızıyla gösterilen son durum hariç tüm durumlarda girdap yönü cw’den cw-ccw’ye 
değişmektedir. Yani sınır şartları aynı kalmasına rağmen akış modeli değişmektedir. 
Hybrid initialization metodunda Tu ve LS aynı olmasına rağmen tüm durumlarda girdap 
yönü cw’den ya ccw’ye ya da cw-ccw’ye değişmektedir. 1’inci, 2’nci ve 6’ncı, 7’nci 
durumlarda (satırlarda) cw’den ccw’ye değişmekte; 3’üncü, 4’üncü, 5’inci, 8’inci ve 
9’uncu durumlarda (satırlarda) cw’den cw-ccw’ye değişmektedir. Yani yine sınır şartları 
aynı kalmasına rağmen akış modeli değişmektedir. Her iki initialization metodunda da 
kaldırma kuvveti yaklaşımı değiştiğinde bir durum hariç (kırmızıyla gösterilen) tüm 
durumlarda akış modeli değişmektedir. 
 
 
 
 
95 
 
Çizelge 3. Aynı kaldırma kuvveti yaklaşımında initialization metodunun etkisi 
 
Standart Initialization Hibrit Initialization 
Boussinesq İdeal Gaz Boussinesq İdeal Gaz 
Yaklaşımı Yaklaşımı Yaklaşımı Yaklaşımı 
Tu LS Tu LS Tu LS Tu LS 
0,00168 0,00168 0,00168 0,00168 
cw cw-ccw cw ccw 
0,01 0,0168  0,0168  0,0168  0,0168 
(1%) cw 0,01 cw-ccw 0,01 cw 0,01 ccw 
0,168 0,168 0,168 0,168 
cw cw-ccw cw  cw-ccw 
0,00168 0,00168 0,00168 0,00168 
cw cw-ccw cw cw-ccw 
0,04 0,0168  0,0168  0,0168  0,0168 
(4%) cw 0,04 cw-ccw 0,04 cw 0,04  cw-ccw 
0,168 0,168 0,168 0,168 
cw cw-ccw cw  ccw 
0,00168 0,00168 0,00168 0,00168 
cw cw-ccw cw ccw 
0,16 0,0168  0,0168  0,0168  0,0168 
(16%) cw 0,16 cw-ccw 0,16 cw 0.16 cw-ccw 
0,168 0,168 0,168 0,168 
cw cw cw cw-ccw 
 
Aynı kaldırma kuvveti (Boussinesq) yaklaşımında initialization metodunun değişmesi 
akış modelinde herhangi bir değişikliğe sebep olmamaktadır (3’üncü ve 9’uncu sütunlar 
cw olarak aynı kalmaktadır). Aynı kaldırma kuvveti (Ideal Gas) yaklaşımında 3’üncü, 
4’üncü, 5’inci, 8’inci durumlarda (satırlarda) initialization metodunun değişmesi akış 
modelinde yine herhangi bir değişikliğe sebep olmamaktadır. Yalnızca 1’inci, 2’nci, 
6’ncı, 7’nci durumlarda akış modeli cw-ccw’den ccw’ye değişmekte sadece son durum 
olan 9’uncu durumda (satırda) cw’den cw-ccw’ye değişmektedir. 
Tüm çalışmadan çıkarılacak sonuç, aynı sınır şartları altında iterasyondan bağımsızlığın 
sağlanması koşuluyla oda havalandırmasında sayısal sonuçlarda çözüm çokluğuyla 
(Solution multiplicity) karşılaşılabileceğidir. Esas olarak buna çözülen denklemlerin non-
lineer olmasının sebep olduğu söylenebilir. Çünkü literatürde bu tarz kaotik sonuçlara 
non-lineer denklemlerin çözümünde sınır şartları aynı kalsa da başlangıç şartlarındaki çok 
küçük değişikliklerin bile sebep olabileceği bildirilmiştir. Bu sonuçlar sadece oda 
havalandırmasıyla ilgili değil non-lineer denklemlerin çözüldüğü her türlü farklı 
uygulamalarda karşımıza çıkabilir. Dolayısıyla non-lineer denklemler kapsayan sayısal 
96 
 
çözümlerde çözüm çokluğuyla karşılaşılabileceği akılda tutulmalıdır. Çalışmanın 
geliştirilebilmesi açısından, daha yüksek bir değerde iterasyonun gerçekleştirilmesi (örn. 
27000 iterasyon sayısında) girdap yönlerinin karşılaştırılmasında daha net sonuçlar 
verecektir ve güvenilirliğini arttıracaktır.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
97 
 
KAYNAKLAR 
 
ANSYS, Inc. (2013). ANSYS Fluent User and Theory Guide 15.0 Release 
ANSYS, Inc. (2010). ANSYS Fluent User and Theory Guide 13.0 Release 
Alfonsi, G. (2009). Reynolds-averaged navier–stokes equations for turbulence modeling, 
Applied Mechanic Reviews, 62, doi:10.1115/1.3124648. 
Awbi, H. B. (1989). Application of computitional fluid dynamics in room ventilation, 
buiding and environment, University of Reading, doi:10.1016/0360-1323(89)90018-8. 
Awbi, H. B., Clements-Croome, D. J., Chu, G. (1992, Temmuz). Prediction of air flow 
and thermal comfort in offices, ISCRACVE konferansında sunulan bildiri, Universtiy of 
Tokyo, https://www.researchgate.net/publication/344206404 
Awbi, H.B. (2005). Ventilation and air distribution systems in buildings. Frontiers in 
Mechanical Engineering, 1: 1-4. 
Awbi, H.B. (1989). Application of computational fluid dynamics in room ventilation. 
building and environment, 24(1): 73-84. 
Awbi, H.B., Guohui, G. (1994). Predicting air flow and thermal comfort in offices. 
ASRAEJ Journal, 36: 17-20. 
Awbi, H.B. (1998). Energy efficient room air distribution. Renew. Energy, 15: 293–299. 
Chen, Q. (1995). Comparison of different k-ε models for indoor air flow computations. 
Numerical Heat Transfer, Part B, 28(3): 353-369. 
Chen, Q., Srebric, J. (2000). Application of CFD tools for indoor and outdoor 
environment design. Int. J. Archit. Sci., 1(1): 14–29. 
Chen, Q., Zhai, Z. (2004). The use of CFD tools for indoor environmental design: 
Advanced Building Simulation, Ed.: Malkawi, A., Augenbroe, G., Spon Press, New 
York, pp. 119-140. 
Chen, Q. (2009). Ventilation performance prediction for buildings: A method overview 
and recent applications. Building and Environment, 44: 848-858. 
Costa, J.J., Oliveiraa, L.A., Blayb, D. (1999). Test of several versions for the k-ε type 
turbulence modelling of internal mixed convection flows. Int. Journal of Heat and Mass 
Transfer, 42: 4391-4409. 
Ezzouhri, R., Joubert, P., Penot, F., Mergui, S. (2009). Large Eddy simulation of turbulent 
mixed convection in a 3D ventilated cavity: Comparison with existing data, International 
Journal of Thermal Sciences, 48:2017-2024. 
Li, Y., Nielsen, P. V. (2011). CFD and ventilation research, doi:10.1111/j.1600 
0668.2011.00723.x 
Lemaire, A.D., Chen, Q., Ewert, M., Heikkinen, J., Inard, C., Moser, A., Nielsen, P.V., 
& Whittle, G. (1993). Room air and contaminant flow, evaluation of computational 
methods, Subtask-1. 
98 
 
Launder, B. E., Spalding, D. B. (1974). The numerical computation of turbulent flows. 
computer methods in applied mechanics and engineering, 3:269-289, doi: 10.1016/0045-
7825(74)90029-2 
Le Dreau, J., Heiselberg, P., Nielsen, P. V. (2012). Simulation with different turbulence 
models in an Annex 20 benchmark test using Star-CCM+, Department of Civil 
Engineering, University of Aalborg, Aalborg, 
https://www.cfdbenchmarks.com/digitalAssets/592/592376_ledreau_j_heiselberg_p_an
d_nielsen_pv_2012.pdf 
Li, Y., Nielsen, P.V. (2011). Commemorating 20 years of Indoor Air: CFD and 
ventilation research, Indoor Air, 21:442-453. 
Nielsen, P.V. (1990). Specification of a Two-Dimensional Test Case: (IEA). Aalborg: 
Institut for Bygningsteknik, Aalborg Universitet. Aalborg. 
Nielsen, P.V. (2004). Computational fluid dynamics and room air movement. Indoor Air, 
14(7): 134-143. 
Nielsen, P.V. (2015). Fifty years of CFD for room air distribution. Build. Environ., 91: 
78-90. 
Pulat, E., Ersan, H.A. (2015). Numerical simulation of turbulent airflow in a ventilated 
room: Inlet turbulence parameters and solution multiplicity. Energy and Buildings, 93: 
227-235. 
Pulat, E., Yüce, B.E. (2018). Forced, natural and mixed convection benchmark studies 
for indoor thermal environments. International Communications in Heat and Mass 
Transfer, 92: 1-14, doi:10.1016/j.icheatmasstransfer.2018.02.003 
Pulat, E., Yüce, B. E. (2015). Oda havalandırmasında hava akışı, sıcaklık dağılımı, ısı 
transferi ve ısıl konforun sayısal Simülasyonları [Yüksek Lisans Tezi, Bursa Uludağ 
Üniversitesi]. Yükseköğretim Kurulu Ulusal Tez Merkezi. (Tez No: 425999) 
Pulat, E., Yüce B. E. (2019). Ofis ortamında türbülanslı akış modellerinin 
karşılaştırılması ve çeşitli sistemlerinin ısıl konfor indisleri ve Gagge modeli kullanılarak 
sayısal simülasyonu [Doktora Tezi, Bursa Uludağ Üniversitesi]. Yükseköğretim Kurulu 
Ulusal Tez Merkezi. (Tez No: 594796) 
Rong, L., Nielsen, P.V. (2008). Simulation with different turbulence models in an Annex 
20 room benchmark test using ANSYS CFX 11.0. Aalborg: Department of Civil 
Engineering, Aalborg University. Aalborg. 
Rong, L., Nielsen, P.V. (2010). The IEA Annex 20 Two-Dimensional Benchmark Test for 
CFD Predictions. Clima 2010:10th Rehva World Congress: Sustainable Energy Use in 
Buildings, 9-12 May, 2010, Antalya, Turkey. 
Tu, J., Yeoh, G. H., Liu, C. (2020). Hesaplamalı akışkanlar dinamiği temelleri ve 
uygulamaları, Ankara: Palme Yayınevi 
Voigt, L.P.K. (2000). Comparison of turbulence models for numerical calculation of 
airflow in an annex 20 room. Department of Energy Engineering, Technical University 
of Denmark. Kopenhag.  
99 
 
Zhai, Z.J., Zhang, Z., Zhang, W., Chen, Q.Y. (2007). Evaluation of various turbulence 
models in predicting airflow and turbulence in enclosed environments by CFD: Part 1-
Summary of Prevalent Turbulence Models. HVAC&R Research, 13(6): 853-870. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
100 
 
ÖZGEÇMİŞ 
 
Adı Soyadı      : Eren Çentek 
Doğum Yeri ve Tarihi   : İSTANBUL 1997 
Yabancı Dili     : İngilizce 
Eğitim Durumu 
Lise     : Bayrampaşa Tuna Lisesi 
Lisans     : Bursa Uludağ Üniversitesi  
Çalıştığı Kurum/Kurumlar   : Çatalkaya Makina 
İletişim (e-posta)    : erencentek@gmail.com 
101