| Περίληψη: | Στην σημερινή εποχή, οι κώδικες CFD αποτελούν ένα αναπόσπαστο κομμάτι της ρευστομηχανικής. Η αδυναμία εύρεσης ολοκληρωτικής λύσης των εξισώσεων Navier-Stokes ευνόησε την εξέλιξη των υπολογιστικών μεθόδων στον χώρο της ρευστομηχανικής και την ανάπτυξη υπολογιστικών προγραμμάτων, τα οποία τις τελευταίες δεκαετίες έδωσαν στους επιστήμονες τη δυνατότητα να προβλέπουν με ακρίβεια την συμπεριφορά των ρευστών. Ωστόσο, παραμένει ζωτικής σημασίας η συσχέτιση της υπολογιστικής (CFD) και πειραματικής (ΕFD) ρευστοδυναμικής για την πρόβλεψη της αεροδυναμικής συμπεριφοράς των σωμάτων. Στόχος της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η ανάπτυξη μιας μεθόδου που θα προσεγγίζει τους υπολογιστικούς εμπορικούς κώδικες και θα τους συνδέει με την πειραματική ρευστοδυναμική με έναν πιο αποτελεσματικό τρόπο, χρησιμοποιώντας ένα μοντέλο υπό κλίμακα. Πιο συγκεκριμένα, θα διερευνηθεί η μονοφασική ροή γύρω από τον ethERA, ένα Μη Επανδρωμένο Αεροσκάφος (UAV) πολλαπλού ρόλου που αναπτύχθηκε στο Εργαστήριο Μηχανικής των Ρευστών, το οποίο εδρεύει στο Πανεπιστήμιο Πατρών. Επιπλέον, για τους υπολογισμούς CFD χρησιμοποιήθηκαν τα μοντέλα τύρβης Spalart-Allmaras και K-omega SST. Αναλυτικότερα, για τη σύγκριση των αποτελεσμάτων, δημιουργήθηκαν δύο μοντέλα του αεροσκάφους. Το πρώτο μοντέλο αντιπροσωπεύει τις πραγματικές διαστάσεις του UAV, ενώ το δεύτερο κλιμακώνεται στο 10% του πραγματικού μεγέθους. Το πειραματικό μοντέλο κατασκευάστηκε σύμφωνα με το υπό κλίμακα αεροσκάφος χρησιμοποιώντας την τεχνολογία εκτύπωσης τριών διαστάσεων (3D) και ακολούθως δοκιμάστηκε σε υποηχητική αεροσήραγγα. Τα αποτελέσματα που προέκυψαν τόσο από την υπολογιστική όσο και από την πειραματική ρευστοδυναμική έδειξαν ότι συνέκλιναν σημαντικά. Αυτό μπορεί να οδηγήσει στο συμπέρασμα ότι μια γρήγορη και χαμηλού κόστους μελέτη, όπως η προτεινόμενη, μπορεί να παρέχει υψηλή ακρίβεια για την εκτίμηση της αεροδυναμικής απόδοσης των αντικειμένων.
|
|---|
