Υπολογιστική και πειραματική μελέτη μονοφασικής και διφασικής ροής γύρω από πτέρυγα σε διάφορους αριθμούς Reynolds και μοντέλα τύρβης Spalart-Allmaras και K-Omega SST

• Κύριος συγγραφέας: Γιάνναρος, Ανδρέας
• Άλλοι συγγραφείς: Giannaros, Andreas
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2020
• Θέματα: Ρευστομηχανική; Υπολογιστική αεροδυναμική; Αεροδυναμική σήραγγα; CFD; Fluid mechanics; Computational aerodynamic; Wind tunnel; GREPAS Kε-1

Στη σύγχρονη εποχή είναι ευρέως γνωστό ότι στον κλάδο της ρευστομηχανικής οι κώδικες CFD χρησιμοποιούνται καθημερινά και αποτελούν σημαντικό κομμάτι στην επίλυση ροών που δεν υπάρχουν ακόμα αναλυτικές λύσεις. Οι κώδικες CFD είναι εξαιρετικά χρήσιμοι στη λήψη σημαντικών πληροφοριών και δεδομένων για το αντικείμενο του ενδιαφέροντος μας. Οι πληροφορίες και τα δεδομένα αυτά χρησιμοποιούνται για να προχωρήσουν νέες μελέτες, να μπορέσουν να προβλεφθούν συμπεριφορές και επίσης την εφαρμογή τους με σκοπό την ανάπτυξη και σε άλλους κλάδους. Αντικείμενο της συγκεκριμένης Διπλωματικής εργασίας, είναι η υπολογιστική και πειραματική αεροδυναμική μελέτη μονοφασικής ροής αέρα και διφασικής ροής αέρα-νερού σε διάφορους αριθμούς Reynolds, γύρω από την πτέρυγα του αεροσκάφους GREPAS Kε-1 με τη χρήση των μοντέλων τύρβης Spalart-Allmaras και K-Omega SST, με σκοπό την διερεύνηση της αεροδυναμικής συμπεριφοράς της συγκεκριμένης πτέρυγας. Αρχικά, δημιουργείται ένα υπό κλίμακα μοντέλο της πτέρυγας του αεροσκάφους. Πιο συγκεκριμένα, αποτελεί το 5% του πραγματικού μεγέθους της πτέρυγας, με στόχο την διερεύνηση του κατά πόσο ακριβή είναι τα αποτελέσματα ενός υπό κλίμακα μοντέλου σε σχέση με τα αντίστοιχα της πραγματικής πτέρυγας, και μελετάται στις ίδιες περιπτώσεις μονοφασικής και διφασικής ροής, με στόχο την εξαγωγή συμπερασμάτων ώστε να αποφανθεί, αν είναι δυνατόν να πραγματοποιηθεί μία πρώιμη ανάλυση ενός αεροδυναμικού προβλήματος σε ένα υπό κλίμακα μοντέλο με στόχο την εξοικονόμηση χρόνου και κόστους καθώς και τι αποκλίσεις παρουσιάζει το υπό κλίμακα μοντέλο σε σχέση με το πραγματικό. Στην συνέχεια, γίνεται η πειραματική και η υπολογιστική μελέτη μονοφασικής ροής αέρα γύρω από την υπό κλίμακα πτέρυγα και μετέπειτα μελετάται η διφασική ροή αέρα-νερού γύρω από την ίδια πτέρυγα. Η σύγκριση των αποτελεσμάτων μεταξύ της μονοφασικής ροής με τα αντίστοιχα της διφασικής ροής αέρα-νερού, είναι αναγκαία ώστε να μελετηθούν οι επιπτώσεις της διφασικής ροής αέρα–νερού στην αεροδυναμική απόδοση της πτέρυγας. Τέλος, η υπολογιστική ανάλυση στις προηγούμενες περιπτώσεις είχε ως στόχο τον υπολογισμό των συντελεστών άντωσης και αντίστασης για διάφορες γωνίες προσβολής τόσο για την μονοφασική όσο και για την διφασική ροή καθώς επίσης και τη σύγκριση των αποτελεσμάτων μεταξύ τους για την εξαγωγή αξιόπιστων συμπερασμάτων.