Μελέτη της επίδρασης της μέγιστης καμπυλότητας στην υδροδυναμική συμπεριφορά υδροπτερύγων σε συνθήκες πλεύσης αγωνιστικών ιστιοπλοϊκών

• Κύριοι συγγραφείς: Νικολακοπούλου, Σταυρούλα, Μωραΐτης, Γεώργιος
• Άλλοι συγγραφείς: Μάργαρης, Διονύσιος
• Μορφή: Thesis
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2020
• Θέματα: Υδροτομή; Άντωση; Αντίσταση; Hydrofoil; Lift; Drag

Στην παρούσα διπλωματική εργασία εξετάζεται η επίδραση της μέγιστης καμπυλότητας στην υδροδυναμική συμπεριφορά των υδροτομών των υδροπτερύγων. Για το σκοπό αυτό, γίνεται 2D υδροδυναμική ανάλυση, με χρήση του CFD πακέτου ANSYS Fluent, στις υδροτομές NACA 2412 και NACA 4412, οι οποίες επιλέγουμε να έχουν ίδια γεωμετρικά χαρακτηριστικά αλλά διαφέρουν όσον αφορά την καμπυλότητα. Η μοντελοποίηση γίνεται σύμφωνα με τις συνθήκες πλεύσης αγωνιστικών ιστιοπλοϊκών catamaran. Η ανάλυσή μας αφορά ροή σε σταθερές ταχύτητες V1=15.9 m/s (Re1=1090000) και V2=21.8 m/s (Re2=1494000), όπου εξετάζονται 16 γωνίες προσβολής στην κάθε ταχύτητα. Οι ταχύτητες αυτές επιλέχθηκαν γιατί αποτελούν μια μέση και μια υψηλή τιμή για ιστιοπλοϊκά catamaran (31 και 42 κόμβοι αντίστοιχα). Επίσης εξετάζονται 5 μοντέλα τύρβης (k-e Standard, k-e RNG, k-e Realizable, k-o Standard, k-o SST). Πιο συγκεκριμένα, γίνεται διερεύνηση και σύγκριση των συντελεστών άντωσης (CL) και αντίστασης (CD), καθώς και της κατανομής πίεσης και ταχύτητας στην υδροτομή. Επιδιώκουμε την εύρεση του μέγιστου λόγου (CL/CD), καθώς και τον προσδιορισμό της γωνίας απώλειας στήριξης των δύο αυτών υδροτομών για την κάθε περίπτωση. Με βάση τα αποτελέσματά μας, αντλούμε συμπεράσματα για την επίδραση της μέγιστης καμπυλότητας στα υδροδυναμικά χαρακτηριστικά των υδροτομών. Παρακάτω λοιπόν, περιγράφεται αναλυτικά η διαδικασία που ακολουθήθηκε, παρατίθενται διαγράμματα και πίνακες με τα αποτελέσματα που παρήχθησαν και παρουσιάζονται τα συμπεράσματα, καθώς και πιθανές προεκτάσεις της έρευνας αυτής.