Μελέτη σύνθετων αισθητήρων για την ανίχνευση πολλαπλών φαινομένων σε πεδίο ροής
Η ανίχνευση ροϊκών φαινομένων αποτελεί ένα σύνηθες ζήτημα στην περιοχή της υπολογιστικής ρευστομηχανικής. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την γραφική απεικόνιση των ροϊκών φαινομένων, καθώς και για την προσαρμοστική βελτίωση του υπολογιστικού πλέγματος. Αντικείμενο της παρούσας εργασίας είναι η μελέτη...
| Κύριος συγγραφέας: | |
|---|---|
| Άλλοι συγγραφείς: | |
| Μορφή: | Thesis |
| Γλώσσα: | Greek |
| Έκδοση: |
2020
|
| Θέματα: | |
| Διαθέσιμο Online: | http://hdl.handle.net/10889/13436 |
| id |
nemertes-10889-13436 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nemertes-10889-134362022-09-05T20:14:08Z Μελέτη σύνθετων αισθητήρων για την ανίχνευση πολλαπλών φαινομένων σε πεδίο ροής Study of complex sensors for the detection of multiple phenomena in a flux field Τυροβολάς, Νικόλαος Καλλιντέρης, Ιωάννης Μάργαρης, Διονύσιος Παπαδόπουλος, Πολύκαρπος Tyrovolas, Nikolaos Ανίχνευση ροϊκών φαινομένων Προσαρμοστική βελτίωση πλεγμάτων Αισθητήρας Flow feature detection Grid adaptation Sensors Η ανίχνευση ροϊκών φαινομένων αποτελεί ένα σύνηθες ζήτημα στην περιοχή της υπολογιστικής ρευστομηχανικής. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την γραφική απεικόνιση των ροϊκών φαινομένων, καθώς και για την προσαρμοστική βελτίωση του υπολογιστικού πλέγματος. Αντικείμενο της παρούσας εργασίας είναι η μελέτη πεδίων ροής με πολλαπλά ροϊκά φαινόμενα διαφορετικής έντασης, για την ανίχνευση των οποίων χρησιμοποιούνται ειδικά διαμορφωμένοι αισθητήρες. Για την ανίχνευση των ροϊκών φαινομένων, υπολογίζεται αυτόματα μια κρίσιμη τιμή του αισθητήρα (όριο ανίχνευσης) πάνω από την οποία λαμβάνουν χώρα τα ροϊκά φαινόμενα. Επιπλέον, παρουσιάζεται μία μέθοδος για την αξιολόγηση των χρησιμοποιούμενων αισθητήρων και του ορίου ανίχνευσης. Αρχικά, μελετώνται απλοί αισθητήρες χωρικών διαφορών οι οποίοι βασίζονται σε ένα μόνο ροϊκό μέγεθος. Οι απλοί αισθητήρες αδυνατούν να ανιχνεύσουν αποτελεσματικά τα ασθενή φαινόμενα σε πεδία πολλαπλών ροϊκών φαινομένων. Για τον λόγο αυτό, χρησιμοποιούνται σύνθετοι αισθητήρες που συνδυάζουν κατάλληλα δύο ροϊκά μεγέθη και μπορούν να επιτύχουν καλύτερη ανίχνευση των αδύναμων φαινομένων. Τόσο οι απλοί όσο και οι σύνθετοι αισθητήρες εφαρμόζονται σε περιπτώσεις αναλυτικών και υπολογιστικών πεδίων, ασυμπίεστης και συμπιεστής ροής, και εξετάζεται η δυνατότητά τους να εντοπίζουν αποτελεσματικά τα υπάρχοντα ροϊκά φαινόμενα. Η εργασία ολοκληρώνεται με την ανάδειξη ενός νέου τύπου αισθητήρα που βασίζεται στην χρονική μεταβολή των ροϊκών μεγεθών. Γίνεται εφαρμογή αυτού σε διάφορα ροϊκά πεδία και συγκρίνεται η συμπεριφορά και η αποτελεσματικότητά του με τους αντίστοιχους χωρικούς αισθητήρες. Οι χρονικοί αισθητήρες είναι κατάλληλοι για την ανίχνευση ακόμα και των ασθενέστερων μεταβατικών φαινομένων του πεδίου ροής. Flow feature detection is a common task in the field of computational fluid mechanics. The benefit of this method is twofold. Firstly, it can be employed for the visualization of the flow field and secondly it can be used for solution-based grid adaptation. In this study, the focus is on the detection of multiple features of different intensity in the flow field. Special sensors based on two flow quantities and temporal sensors are employed for the detection of the weak features. An important task to be undertaken is the calculation of a suitable limit for the sensor values (threshold) above which visualization / solution-based adaptation will take place. In this work, the threshold is automatically calculated based on characteristics of the distributions of the employed sensors. In addition, a method for the evaluation of the effectiveness of the sensors via analytic flow fields is employed. Typical sensors based on spatial differences of a flow quantity are not always suitable for detecting the weak phenomena in flow fields with multiple features. For this reason, complex sensors are formulated; two flow quantities are combined appropriately to detect the weak features more effectively. The proposed complex sensors are applied and evaluated in both analytical and computational fields for incompressible and compressible flows. Furthermore, sensors based on temporal changes of the flow field are studied. They are compared with spatial sensors in terms of effectiveness. Temporal sensors are especially useful for detecting transient and weak flow features that the spatial sensors cannot capture. 2020-04-28T10:55:37Z 2020-04-28T10:55:37Z 2019-10-16 Thesis http://hdl.handle.net/10889/13436 gr 6 application/pdf |
| institution |
UPatras |
| collection |
Nemertes |
| language |
Greek |
| topic |
Ανίχνευση ροϊκών φαινομένων Προσαρμοστική βελτίωση πλεγμάτων Αισθητήρας Flow feature detection Grid adaptation Sensors |
| spellingShingle |
Ανίχνευση ροϊκών φαινομένων Προσαρμοστική βελτίωση πλεγμάτων Αισθητήρας Flow feature detection Grid adaptation Sensors Τυροβολάς, Νικόλαος Μελέτη σύνθετων αισθητήρων για την ανίχνευση πολλαπλών φαινομένων σε πεδίο ροής |
| description |
Η ανίχνευση ροϊκών φαινομένων αποτελεί ένα σύνηθες ζήτημα στην περιοχή της υπολογιστικής ρευστομηχανικής. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την γραφική απεικόνιση των ροϊκών φαινομένων, καθώς και για την προσαρμοστική βελτίωση του υπολογιστικού πλέγματος. Αντικείμενο της παρούσας εργασίας είναι η μελέτη πεδίων ροής με πολλαπλά ροϊκά φαινόμενα διαφορετικής έντασης, για την ανίχνευση των οποίων χρησιμοποιούνται ειδικά διαμορφωμένοι αισθητήρες. Για την ανίχνευση των ροϊκών φαινομένων, υπολογίζεται αυτόματα μια κρίσιμη τιμή του αισθητήρα (όριο ανίχνευσης) πάνω από την οποία λαμβάνουν χώρα τα ροϊκά φαινόμενα. Επιπλέον, παρουσιάζεται μία μέθοδος για την αξιολόγηση των χρησιμοποιούμενων αισθητήρων και του ορίου ανίχνευσης. Αρχικά, μελετώνται απλοί αισθητήρες χωρικών διαφορών οι οποίοι βασίζονται σε ένα μόνο ροϊκό μέγεθος. Οι απλοί αισθητήρες αδυνατούν να ανιχνεύσουν αποτελεσματικά τα ασθενή φαινόμενα σε πεδία πολλαπλών ροϊκών φαινομένων. Για τον λόγο αυτό, χρησιμοποιούνται σύνθετοι αισθητήρες που συνδυάζουν κατάλληλα δύο ροϊκά μεγέθη και μπορούν να επιτύχουν καλύτερη ανίχνευση των αδύναμων φαινομένων. Τόσο οι απλοί όσο και οι σύνθετοι αισθητήρες εφαρμόζονται σε περιπτώσεις αναλυτικών και υπολογιστικών πεδίων, ασυμπίεστης και συμπιεστής ροής, και εξετάζεται η δυνατότητά τους να εντοπίζουν αποτελεσματικά τα υπάρχοντα ροϊκά φαινόμενα. Η εργασία ολοκληρώνεται με την ανάδειξη ενός νέου τύπου αισθητήρα που βασίζεται στην χρονική μεταβολή των ροϊκών μεγεθών. Γίνεται εφαρμογή αυτού σε διάφορα ροϊκά πεδία και συγκρίνεται η συμπεριφορά και η αποτελεσματικότητά του με τους αντίστοιχους χωρικούς αισθητήρες. Οι χρονικοί αισθητήρες είναι κατάλληλοι για την ανίχνευση ακόμα και των ασθενέστερων μεταβατικών φαινομένων του πεδίου ροής. |
| author2 |
Καλλιντέρης, Ιωάννης |
| author_facet |
Καλλιντέρης, Ιωάννης Τυροβολάς, Νικόλαος |
| format |
Thesis |
| author |
Τυροβολάς, Νικόλαος |
| author_sort |
Τυροβολάς, Νικόλαος |
| title |
Μελέτη σύνθετων αισθητήρων για την ανίχνευση πολλαπλών φαινομένων σε πεδίο ροής |
| title_short |
Μελέτη σύνθετων αισθητήρων για την ανίχνευση πολλαπλών φαινομένων σε πεδίο ροής |
| title_full |
Μελέτη σύνθετων αισθητήρων για την ανίχνευση πολλαπλών φαινομένων σε πεδίο ροής |
| title_fullStr |
Μελέτη σύνθετων αισθητήρων για την ανίχνευση πολλαπλών φαινομένων σε πεδίο ροής |
| title_full_unstemmed |
Μελέτη σύνθετων αισθητήρων για την ανίχνευση πολλαπλών φαινομένων σε πεδίο ροής |
| title_sort |
μελέτη σύνθετων αισθητήρων για την ανίχνευση πολλαπλών φαινομένων σε πεδίο ροής |
| publishDate |
2020 |
| url |
http://hdl.handle.net/10889/13436 |
| work_keys_str_mv |
AT tyrobolasnikolaos meletēsynthetōnaisthētērōngiatēnanichneusēpollaplōnphainomenōnsepedioroēs AT tyrobolasnikolaos studyofcomplexsensorsforthedetectionofmultiplephenomenainafluxfield |
| _version_ |
1771297347366551552 |
