| Περίληψη: | Το θέμα που πραγματεύεται η παρούσα διπλωματική εργασία είναι η βελτιστοποίηση μεταφοράς θερμότητας εντός κλειστής ροής σε ορθογωνικό αγωγό στην τυρβώδη περιοχή με χρήση στροβιλογεννητριών. Με την αδιάλειπτη εκπομπή ρύπων στην ατμόσφαιρα και τις τιμές των ορυκτών πόρων να ακριβαίνουν και συνάμα να εξαλείφονται, η ανάγκη για πιο αποδοτικά συστήματα μοιάζει να είναι επιτακτική. Έτσι αποτελεί χρέος του μηχανικού η δημιουργία τέτοιων συστημάτων, ικανά να εκφέρουν τις ήδη υπάρχουσες ανάγκες αλλά με λιγότερο περιβαλλοντικό αντίκτυπο, δηλαδή με λιγότερη κατανάλωση ενέργειας. Η μελέτη που περιγράφεται παρακάτω, γίνεται ώστε να προσδιοριστούν τα ρευστοδυναμικά και θερμικά χαρακτηριστικά ενός αγωγού που φέρει προεκτάσεις, στροβιλογεννήτριες, στην πλάκα του αγωγού που λαμβάνει χώρα η ανταλλαγή θερμότητας. Σκοπός της παρούσας μελέτης είναι η ανάλυση των παραπάνω χαρακτηριστικών προκειμένου να εξαχθούν χρήσιμα δεδομένα για το σχεδιασμό ενός αποδοτικότερου αγωγού. Αρχικά γίνεται μια σύντομη παρουσίαση πάνω στην θεωρία που διέπει τις στροβιλογεννήτριες αλλά και σε ποιους τομείς της μηχανικής χρησιμεύουν. Στην συνέχεια αναλύεται λεπτομερώς ο τρόπος που στήθηκε το πρόβλημα μαθηματικά αλλά και σε περιβάλλον υπολογιστή. Ύστερα υποδεικνύεται το πλέγμα που δημιουργήθηκε για τις ανάγκες της παρούσας έρευνας και οι διαδικασίες που ακολουθηθήκαν ώστε αυτή να αντικατοπτρίζει όσο καλύτερα γίνεται την πραγματικότητα. Τέλος, παρουσιάζεται η θεωρία που δείχθηκε στην αρχή αλλά από τα αποτελέσματα των αναλύσεων που διεξήχθησαν με στόχο να υπάρξει μια καλύτερη απεικόνιση και αντίληψη αυτής, η ένταση των δημιουργούμενων δευτερογενών ροών και οι βέλτιστες αποστάσεις και τα βέλτιστα σχετικά ύψη που θα πρέπει να φέρουν οι στροβιλογεννήτριες συναρτήσει του τι επιζητάει ο εκάστοτε μηχανικός για την εκάστοτε περίπτωση, δηλαδή μεγαλύτερη μεταφορά θερμότητας, μικρότερη πτώση πίεσης, βέλτιστη αναλογία μεταφοράς θερμότητας/πτώσης πίεσης ή βέλτιστη απόδοση μεταφοράς θερμότητας χωρίς να αμελείται το φαινόμενο της πτώση πίεσης.
Όλες οι αναλύσεις πραγματοποιηθήκαν στο λογισμικό FLUENTκαι όλες οι γεωμετρίες παρήχθησαν από το λογισμικό CATIA.
|
|---|
