Σύστημα εισαγωγής τροχιοδεικτικού για οπτικοποίηση ροής νερού

• Main Author: Λογιώτης, Παναγιώτης
• Other Authors: Logiotis, Panagiotis
• Language: Greek
• Published: 2020
• Subjects: Αποδόμηση αξονικού μακροστροβίλου; Φυσαλίδα ανακυκλοφορίας; Περιδινούμενες ροές; Vortex breakdown; Recirculation bubble; Swirling flow

Στην παρούσα διπλωματική εργασία παρουσιάζονται πειραματικά αποτελέσματα από τη μελέτη που διεξήχθη σε περιδινούμενες αξονοσυμμετρικές ροές. Στόχος είναι η κατανόηση αλλά και η απεικόνιση του φαινομένου της αποδόμησης αξονικού μακροστροβίλου (vortex breakdown). Στο πρώτο μέρος αναλύεται θεωρητικά το εν λόγω φαινόμενο , οι παράμετροι που το χαρακτηρίζουν και οι μορφές στις οποίες συναντάται , ενώ αναφέρονται και τα σημαντικά χαρακτηριστικά των αξονοσυμμετρικών ροών. Το δεύτερο μέρος της εργασίας ασχολείται με το κομμάτι της οπτικοποίησης ροών υγρών – αερίων (flow visualization). Αναλύονται οι βασικές αρχές οπτικοποίησης καθώς και τα χαρακτηριστικά σημεία - γραμμές που συναντώνται στο εκάστοτε μοτίβο οπτικοποίησης ροής. Αναφέρονται οι σημαντικότερες τεχνικές οπτικοποίησης καθώς και το απαραίτητο υλικό που χρειάζονται ώστε να υλοποιηθούν . Τέλος το τρίτο μέρος αποτελεί το πειραματικό κομμάτι της εργασίας ,όπου παρουσιάζεται η πειραματική διάταξη που χρησιμοποιείται καθώς και το σύστημα εισαγωγής τροχιοδεικτικού που χρησιμοποιήθηκε. Η πειραματική διάταξη αποτελείται από δύο ομοαξονικούς ευθύγραμμους σωλήνες. Οι ροές νερού που αναπτύσσονται στον εσωτερικό σωλήνα και τον εξωτερικό αγωγό αλληλοεπιδρούν μετά το τέλος του εσωτερικού σωλήνα και ο συνδυασμός τους εξέρχεται στο τμήμα δοκιμής της διάταξης. Η περιδίνηση προσδίδεται σε κάθε ροή με τη χρήση περιστρεφόμενων φτερωτών τοποθετημένων πριν το σημείο αλληλεπίδρασης. Ως τροχιοδεικτικά σωματίδια χρησιμοποιούνται κοίλα σφαιρίδια γυαλιού τα οποία εναποθέτουμε στη δεξαμενή αποθήκευσης απ’ όπου ανακυκλοφορούν σε όλο το σύστημα , έτσι καθίσταται δυνατή η οπτικοποίηση του ροϊκού πεδίου. Σχολιάζεται λοιπόν η ανάπτυξη και η τοπολογία του εν λόγω ροϊκού πεδίου , του οποίου κυρίαρχη συνεκτική δομή αποτελεί η φυσαλίδα ανακυκλοφορίας που δημιουργείται.