| Περίληψη: | Η εν λόγω διπλωματική εργασία εκπονήθηκε στα πλαίσια της μελέτης θερμικού πεδίου σε τυρβώδη ελεύθερη μεταφορά (συναγωγή) που αναπτύσσεται πάνω από μία θερμαινόμενη οριζόντια πλάκα. Παρόλο που πολλά παρόμοια πειράματα έχουν διεξαχθεί στο παρελθόν, η διαφοροποίηση της συγκεκριμένης εργασίας έγκειται στο γεγονός της ανοιχτής κοιλότητας που υπάρχει στο επάνω μέρος του πλαισίου, εντός του οποίου βρίσκεται η πλάκα, καθώς επίσης και στη λεπτομερή στατιστική ανάλυση του θερμικού πεδίου. Πιο συγκεκριμένα, το εν δυνάμει ρευστό είναι αέρας σε ατμοσφαιρική πίεση, ο λόγος πλευρών της κοιλότητας είναι Γ = 2 και οι επικρατούσες θερμοκρασιακές συνθήκες αντιστοιχούν σε αριθμούς Rayleigh (Ra) της τάξης του 108. Οι μετρήσεις της θερμοκρασίας έλαβαν χώρα εκατέρωθεν του κέντρου της άνω επιφάνειας της πλάκας με χρήση δύο θερμοζευγών υψηλής ακρίβειας.
Αρχικά, γίνεται μια εισαγωγή στις τυρβώδεις ροές που προκύπτουν από ελεύθερη μεταφορά, καθώς και στην επίδραση της μεταφοράς θερμότητας με αγωγή στις ροές πολύ κοντά στις θερμές επιφάνειες. Στη συνέχεια παρουσιάζεται η πειραματική διάταξη που χρησιμοποιήθηκε για την εκτέλεση των θερμοκρασιακών μετρήσεων, ενώ γίνεται και σύντομη περιγραφή της διεξαγωγής των δύο πειραμάτων που έλαβαν χώρα. Η κύρια διαφορά αυτών ορίζεται από την διαφορετική θερμοροή που επικρατεί εντός του πλαισίου της κύριας διάταξης.
Προχωρώντας, επεξηγείται αναλυτικά ο κώδικας που κατασκευάστηκε για τη μελέτη και στατιστική ανάλυση του θερμικού πεδίου. Αποτέλεσμα αυτού είναι η παρουσίαση των διαγραμμάτων κατανομής μέσου και τυρβώδους πεδίου των θερμοκρασιών μαζί με τα αντίστοιχα διαγράμματα των συντελεστών λοξότητας S και κυρτότητας F. Επιπροσθέτως, απεικονίζεται η εξάρτηση των δύο προαναφερθέντων συντελεστών από τα διαγράμματα συνάρτησης πυκνότητας πιθανότητας (PDF) με την ύπαρξη τυχαίας διαλειπτόμενης ροής εντός του πλαισίου.
Τέλος, βάσει των διαγραμμάτων που προκύπτουν από τα δύο πειράματα, σχολιάζονται τα αριθμητικά αποτελέσματα και οι μορφές των PDFs, αναλύεται η φυσική σημασία τους, γίνονται συγκρίσεις με αντίστοιχες δημοσιεύσεις στο ίδιο ερευνητικό πεδίο και γίνονται προτάσεις για περαιτέρω έρευνα.
|
|---|
