Περίληψη: | Στην παρούσα Διπλωματική εργασία αναπτύσσεται η υπολογιστική προσομοίωση διφασικής ροής νερού – αέρα γύρω από την αεροτομή WORTMANNFX 77-W-153. Στο πρώτο κεφάλαιο γίνεται αναφορά στην ανάγκη χρήσης των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας για την κάλυψη των ενεργειακών αναγκών, εστιάζοντας στην αιολική ενέργεια και την δέσμευση αυτής από ανεμοκινητήρες. Στην συνέχεια γίνεται αναφορά στις αεροτομές, τα γεωμετρικά τους χαρακτηριστικά, την τυποποίηση τους και τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά της αεροτομής που μελετάται. Στο δεύτερο κεφάλαιο αναφέρεται η βασική αεροδυναμική που αφορά την ροή ρευστών γύρω από αεροτομές με εκτενή αναφορά στα αεροδυναμικά μεγέθη. Το τρίτο κεφάλαιο επικεντρώνεται στην διφασική ροή και τα χαρακτηριστικά της για ροή νερού – αέρα. Έπειτα, στο τέταρτο κεφάλαιο γίνεται αναφορά στην υπολογιστική ρευστοδυναμική και στην μοντελοποίηση της τύρβης, παρουσιάζοντας το μοντέλο που χρησιμοποιήθηκε, το οποίο είναι το Realizable k-ε. Ακολουθούν οι προσεγγίσεις Euler-Euler και Euler-Lagrange που αφορούν την μοντελοποίηση της διφασικής ροής, το μοντέλο της διακριτής φάσης (Discrete Phase Model – DPM) για την μοντελοποίηση της βροχής και τέλος, το μοντέλο Taylor Analogy Breakup (TAB) για την μοντελοποίηση της διάσπασης των σωματιδίων. Στο πέμπτο κεφάλαιο παρουσιάζεται η μοντελοποίηση του φαινομένου στο Fluent, τόσο για την μονοφασική ροή αέρα όσο και για την διφασική ροή νερού – αέρα. Στο έκτο κεφάλαιο εκτίθενται τα αποτελέσματα για την μονοφασική ροή αέρα γύρω από την αεροτομή WORTMANNFX 77-W-153 για γωνίες προσβολής 0ο, ±3ο, ±5ο, ±9ο, 12ο, 14ο και 16ο, για αριθμό Reynolds, Re= 106 και στην συνέχεια για την διφασική ροή νερού – αέρα για περιεκτικότητα βροχής (Liquid Water Content) LWC = 30g/m3. Στο έβδομο, και τελευταίο, κεφάλαιο παρουσιάζονται τα συμπεράσματα της συγκεκριμένης εργασίας, όπου επιβεβαιώνεται η μείωση του συντελεστή άνωσης λόγω ύπαρξης βροχής.
|