Προσομοίωση της ιξώδους ροής πεταλοειδούς δίνης

• Κύριος συγγραφέας: Αναγνωστάκος, Χαράλαμπος
• Άλλοι συγγραφείς: Anagnostakos, Charalampos
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2021
• Θέματα: Πεταλοειδής δίνη; Μοντέλα τύρβης; Σώμα εμπόδιο; Horseshoe vortex; Turbulence models; Ansys fluent; Bluff body

Στη παρούσα διπλωματική εργασία γίνεται προσομοίωση της πεταλοειδούς δίνης με χρήση υπολογιστικής ρευστοδυναμικής ( CFD) , μέσω του προγράμματος ANSYS FLUENT 16.0 . Αρχικά, γίνεται μία αναφορά στα πλεονεκτήματα χρήσης του CFD έναντι των πειραματικών διαδικασιών. Επίσης, αναλύονται τα θεμελιώδη μεγέθη και ιδιότητες των ρευστών που αποτελούν απαραίτητο εφόδιο για την κατανόηση των αποτελεσμάτων , καθώς επίσης των ειδών και των καταστάσεων ροών κάτω από τις οποίες είναι δυνατόν ένα ρευστό να ρέει μέσα σε έναν αγωγό ή γενικότερα οπουδήποτε στη φύση. Ακόμα, παρουσιάζονται οι πιο συχνά παρουσιαζόμενες δίνες και οι διατάξεις στις οποίες συναντώνται. Κατόπιν , γίνετε ανάλυση των μαθηματικών μοντέλων που διέπουν τα ρευστά και χρησιμοποιούνται από το ANSYS για μία ικανοποιητική προσέγγιση των αποτελεσμάτων. Στη συνέχεια , γίνεται ανάλυση της κατάστασης ροής σε αγωγό ορθογωνικής διατομής με τη παρεμβολή σώματος εμποδίου (κύβος) σε δύο διαστάσεις (2D) για τυρβώδη κατάσταση ροής με ταχύτητες εισόδου 60, 80 και 100 m/s χρησιμοποιώντας τα μοντέλα τύρβης Spalart Allmaras , k epsilon και k omega και γίνεται σύγκριση των αποτελεσμάτων των τριών μοντέλων αυτών. Επιπρόσθετα , εξετάζεται η παραπάνω διάταξη σε τρεις διαστάσεις (3D) με χρήση του μοντέλου τύρβης Spalart Allmaras και εμφανίζονται οι μεταβολές του συντελεστή οπισθέλκουσας και άντωσης , τα διανύσματα και steamlines ταχύτητας και η κατανομή του τοπικού ιξώδους τύρβης , της πίεσης και της ταχύτητας σε κάθε μία από τις τρεις συνιστώσες . Τέλος , εξάγονται συμπεράσματα και γενικές παρατηρήσεις και γίνονται προτάσεις για περεταίρω έρευνα.