Μελέτη διαμήκων στοιχείων υπό κλίση για την πρόκληση στροβιλότητας στη ροή και παραμετρική ανάλυση για τη βελτιστοποίηση της λειτουργίας τους

Στην παρούσα εργασία γίνεται μελέτη του μεγέθους της στροβιλότητας σε αγωγό ορθογωνικής διατομής μέσω της υπολογιστικής ρευστομηχανικής και συγκεκριμένα του υπολογιστικού κώδικα της ANSYS FLUENT. Η πρόκληση στροβιλότητας πετυχαίνεται με την προσθήκη διαμήκων στοιχείων ενώ η παραμετρική ανάλυση αυ...

Πλήρης περιγραφή

Λεπτομέρειες βιβλιογραφικής εγγραφής
Κύριος συγγραφέας: Σπαθάρας, Αρχοντής
Άλλοι συγγραφείς: Μάργαρης, Διονύσιος Ελευθέριος
Μορφή: Thesis
Γλώσσα:Greek
Έκδοση: 2020
Θέματα:
Διαθέσιμο Online:http://hdl.handle.net/10889/13402
id nemertes-10889-13402
record_format dspace
spelling nemertes-10889-134022022-09-05T09:41:51Z Μελέτη διαμήκων στοιχείων υπό κλίση για την πρόκληση στροβιλότητας στη ροή και παραμετρική ανάλυση για τη βελτιστοποίηση της λειτουργίας τους Study of inclined longwise elements for vorticity generation and parametric analysis for their optimization Σπαθάρας, Αρχοντής Μάργαρης, Διονύσιος Ελευθέριος Πανίδης, Θρασύβουλος Μάργαρης, Διονύσιος Ελευθέριος Παπαδόπουλος, Πολύκαρπος Spatharas, Arhontis Στροβιλότητα Διαμήκη στοιχεία για την παραγωγή στροβίλων Προσομοιώσεις υπολογιστικής ρευστομηχανικής Streamwise vorticity Vortex generators CFD numerical simulations Στην παρούσα εργασία γίνεται μελέτη του μεγέθους της στροβιλότητας σε αγωγό ορθογωνικής διατομής μέσω της υπολογιστικής ρευστομηχανικής και συγκεκριμένα του υπολογιστικού κώδικα της ANSYS FLUENT. Η πρόκληση στροβιλότητας πετυχαίνεται με την προσθήκη διαμήκων στοιχείων ενώ η παραμετρική ανάλυση αυτών έχει στόχο την μέγιστη δυνατή παραγωγή της, αφού έχει αποδειχθεί ότι αυτή δύναται να αυξήσει τη μεταφορά θερμότητας και να αναμιγνύει το ρέον ρευστό. Αρχικά, παρουσιάζεται το θεωρητικό υπόβαθρο της ενίσχυσης της μεταφοράς θερμότητας μέσω της δημιουργίας στροβιλισμών στη ροή ενώ στη συνέχεια καταδεικνύεται ο ρόλος της υπολογιστικής ρευστομηχανικής στα αποτελέσματα των προσομοιώσεων και οι τρόποι με του οποίους αυτά θα είναι αξιόπιστα. Γίνεται σύγκριση των αποτελεσμάτων για διάφορα υπολογιστικά πλέγματα και γίνονται παρατηρήσεις για τη βέλτιστη δημιουργία του. Έπειτα γίνεται ανάλυση τεσσάρων διατάξεων για να επιλεχθεί η βέλτιστη και σε δεύτερο χρόνο γίνεται παραμετρική ανάλυση ενός διαμήκους στοιχείου για να προκύψει η πιο αποδοτική γεωμετρία αυτού. Τέλος, γίνεται λόγος για την επίδραση του μήκους εισαγωγής στον αγωγό στα αποτελέσματα των προσομοιώσεων και συμπεραίνεται αν είναι φρόνιμο να λαμβάνεται υπόψη σε μελλοντικές μελέτες. In the present work, we study the magnitude of vorticity in a rectangular conduit through computational fluid mechanics, and in particular the ANSYS FLUENT computational code. Vorticity is achieved by the addition of longitudinal elements while their parametric analysis aims to produce the maximum possible values, since it has been shown that it can increase heat transfer and mix in the flowing fluid. Initially, the theoretical background of enhancing heat transfer through the creation of vorticity in the flow is presented, and then the role of computational fluid mechanics in simulation results and the ways in which they will be reliable is demonstrated. The results are compared for different grids and observations are made for its optimal creation. Then, four different set-ups are analyzed to select the optimal one, and in the second time a parametric analysis of one longitudinal element is performed to obtain the most efficient geometry. Finally, the influence of the entry length on the conduit is discussed, and it is concluded whether it is prudent to take it into account in future studies. 2020-03-25T21:37:31Z 2020-03-25T21:37:31Z 2020-04-03 Thesis http://hdl.handle.net/10889/13402 gr 0 application/pdf
institution UPatras
collection Nemertes
language Greek
topic Στροβιλότητα
Διαμήκη στοιχεία για την παραγωγή στροβίλων
Προσομοιώσεις υπολογιστικής ρευστομηχανικής
Streamwise vorticity
Vortex generators
CFD numerical simulations
spellingShingle Στροβιλότητα
Διαμήκη στοιχεία για την παραγωγή στροβίλων
Προσομοιώσεις υπολογιστικής ρευστομηχανικής
Streamwise vorticity
Vortex generators
CFD numerical simulations
Σπαθάρας, Αρχοντής
Μελέτη διαμήκων στοιχείων υπό κλίση για την πρόκληση στροβιλότητας στη ροή και παραμετρική ανάλυση για τη βελτιστοποίηση της λειτουργίας τους
description Στην παρούσα εργασία γίνεται μελέτη του μεγέθους της στροβιλότητας σε αγωγό ορθογωνικής διατομής μέσω της υπολογιστικής ρευστομηχανικής και συγκεκριμένα του υπολογιστικού κώδικα της ANSYS FLUENT. Η πρόκληση στροβιλότητας πετυχαίνεται με την προσθήκη διαμήκων στοιχείων ενώ η παραμετρική ανάλυση αυτών έχει στόχο την μέγιστη δυνατή παραγωγή της, αφού έχει αποδειχθεί ότι αυτή δύναται να αυξήσει τη μεταφορά θερμότητας και να αναμιγνύει το ρέον ρευστό. Αρχικά, παρουσιάζεται το θεωρητικό υπόβαθρο της ενίσχυσης της μεταφοράς θερμότητας μέσω της δημιουργίας στροβιλισμών στη ροή ενώ στη συνέχεια καταδεικνύεται ο ρόλος της υπολογιστικής ρευστομηχανικής στα αποτελέσματα των προσομοιώσεων και οι τρόποι με του οποίους αυτά θα είναι αξιόπιστα. Γίνεται σύγκριση των αποτελεσμάτων για διάφορα υπολογιστικά πλέγματα και γίνονται παρατηρήσεις για τη βέλτιστη δημιουργία του. Έπειτα γίνεται ανάλυση τεσσάρων διατάξεων για να επιλεχθεί η βέλτιστη και σε δεύτερο χρόνο γίνεται παραμετρική ανάλυση ενός διαμήκους στοιχείου για να προκύψει η πιο αποδοτική γεωμετρία αυτού. Τέλος, γίνεται λόγος για την επίδραση του μήκους εισαγωγής στον αγωγό στα αποτελέσματα των προσομοιώσεων και συμπεραίνεται αν είναι φρόνιμο να λαμβάνεται υπόψη σε μελλοντικές μελέτες.
author2 Μάργαρης, Διονύσιος Ελευθέριος
author_facet Μάργαρης, Διονύσιος Ελευθέριος
Σπαθάρας, Αρχοντής
format Thesis
author Σπαθάρας, Αρχοντής
author_sort Σπαθάρας, Αρχοντής
title Μελέτη διαμήκων στοιχείων υπό κλίση για την πρόκληση στροβιλότητας στη ροή και παραμετρική ανάλυση για τη βελτιστοποίηση της λειτουργίας τους
title_short Μελέτη διαμήκων στοιχείων υπό κλίση για την πρόκληση στροβιλότητας στη ροή και παραμετρική ανάλυση για τη βελτιστοποίηση της λειτουργίας τους
title_full Μελέτη διαμήκων στοιχείων υπό κλίση για την πρόκληση στροβιλότητας στη ροή και παραμετρική ανάλυση για τη βελτιστοποίηση της λειτουργίας τους
title_fullStr Μελέτη διαμήκων στοιχείων υπό κλίση για την πρόκληση στροβιλότητας στη ροή και παραμετρική ανάλυση για τη βελτιστοποίηση της λειτουργίας τους
title_full_unstemmed Μελέτη διαμήκων στοιχείων υπό κλίση για την πρόκληση στροβιλότητας στη ροή και παραμετρική ανάλυση για τη βελτιστοποίηση της λειτουργίας τους
title_sort μελέτη διαμήκων στοιχείων υπό κλίση για την πρόκληση στροβιλότητας στη ροή και παραμετρική ανάλυση για τη βελτιστοποίηση της λειτουργίας τους
publishDate 2020
url http://hdl.handle.net/10889/13402
work_keys_str_mv AT spatharasarchontēs meletēdiamēkōnstoicheiōnypoklisēgiatēnproklēsēstrobilotētasstēroēkaiparametrikēanalysēgiatēbeltistopoiēsētēsleitourgiastous
AT spatharasarchontēs studyofinclinedlongwiseelementsforvorticitygenerationandparametricanalysisfortheiroptimization
_version_ 1771297182354243584