Υπολογιστική μελέτη με το SST k-ω μοντέλο τύρβης για 2D πολυφασική ροή αέρα-νερού-χαλαζιού γύρω από αεροτομή NACA 0012 με εφαρμογή σε πτερύγιο ανεμοκινητήρα

Η παρούσα διπλωματική εργασία μελετά την επίδραση που έχει η τριφασική ροή αέρα-νερού-χαλαζιού στα αεροδυναμικά χαρακτηριστικά αεροτομής ΝACA 0012 για αριθμούς Reynolds Re=1e6 και Re=0.5e6 . Η ανάλυση πραγματοποιήθηκε με το λογισμικό ANSYS Fluent και χρησιμοποιήθηκε το μοντέλο τύρβης SST k-ω. Αρχι...

Πλήρης περιγραφή

Λεπτομέρειες βιβλιογραφικής εγγραφής
Κύριος συγγραφέας: Πανόπουλος, Διονύσιος
Άλλοι συγγραφείς: Μάργαρης, Διονύσιος
Μορφή: Thesis
Γλώσσα:Greek
Έκδοση: 2019
Θέματα:
Διαθέσιμο Online:http://hdl.handle.net/10889/12664
Περιγραφή
Περίληψη:Η παρούσα διπλωματική εργασία μελετά την επίδραση που έχει η τριφασική ροή αέρα-νερού-χαλαζιού στα αεροδυναμικά χαρακτηριστικά αεροτομής ΝACA 0012 για αριθμούς Reynolds Re=1e6 και Re=0.5e6 . Η ανάλυση πραγματοποιήθηκε με το λογισμικό ANSYS Fluent και χρησιμοποιήθηκε το μοντέλο τύρβης SST k-ω. Αρχικά γίνεται αναφορά στα αεροδυναμικά μεγέθη, στα χαρακτηριστικά της γεωμετρίας των αεροτομών καθώς και στον τρόπο υπολογισμού των αεροδυναμικών δυνάμεων. Στη συνέχεια παρατίθεται η έννοια των πολυφασικών ροών και περιγράφεται ο τρόπος με τον οποίο έγινε η προσομοίωση των σωματιδίων χαλαζιού και νερού. Το τέταρτο κεφάλαιο αναφέρεται στην υπολογιστική ρευστοδυναμική και στα μοντέλα τύρβης, με έμφαση στο μοντέλο SST k-ω το οποίο χρησιμοποιήθηκε στην εν λόγω εργασία. Τέλος, περιγράφεται το μοντέλο διακριτής φάσης (DPM) το οποίο χρησιμοποιήθηκε για την προσομοίωση της ροής των σωματιδίων χαλαζιού και νερού. Όσον αφορά την υπολογιστική μελέτη, αυτή πραγματοποιήθηκε σε δύο στάδια. Αρχικά μελετήθηκε η μονοφασική ροή αέρα γύρω από την αεροτομή, ενώ στην συνέχεια προστέθηκαν σωματίδια νερού και χαλαζιού ώστε να μελετηθεί η τριφασική ροή. Τα αποτελέσματα καταγράφηκαν και σχεδιάστηκαν διαγράμματα που απεικονίζουν τους αεροδυναμικούς συντελεστές CL και CD και για τις δύο περιπτώσεις ροής, για δέκα διαφορετικές γωνίες προσβολής. Εν συνεχεία απεικονίζονται γραφικά οι κατανομές της στατικής πίεσης και της ταχύτητας καθώς και της κατανομής των σωματιδίων στην αεροτομή. Τέλος γίνεται υπολογισμός του συντελεστή ισχύος τριπτέρυγου ανεμοκινητήρα οριζοντίου άξονα που φέρει αεροτομές NACA 0012 και παρουσιάζονται συγκεντρωτικά τα συμπεράσματα που απορρέουν από αυτή τη διπλωματική εργασία.