Σχεδιασμός και υπολογιστική μελέτη ευθύγραμμων και καμπυλόγραμμων στοιχείων με οπές στο εσωτερικό ευθύγραμμων αγωγών ορθογωνικής διατομής με σκοπό τη βελτιστοποίηση της πρόκλησης δινών
Στη μελέτη αυτή πραγματοποιείται υπολογιστική διερεύνηση επτά μοντέλων γεννητριών διαμηκών δινών σε τυρβώδεις ροές εντός ευθύγραμμου αγωγού ορθογωνικής διατομής. Αξιολογείται η απόδοση τους στην πρόκληση στροβιλότητας λαμβάνοντας υπόψη τις απώλειες πίεσης. Με την αυξημένη στροβιλότητα επιτυγχάνεται...
| Κύριος συγγραφέας: | |
|---|---|
| Άλλοι συγγραφείς: | |
| Γλώσσα: | Greek |
| Έκδοση: |
2021
|
| Θέματα: | |
| Διαθέσιμο Online: | http://hdl.handle.net/10889/15299 |
| id |
nemertes-10889-15299 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nemertes-10889-152992022-09-05T05:00:26Z Σχεδιασμός και υπολογιστική μελέτη ευθύγραμμων και καμπυλόγραμμων στοιχείων με οπές στο εσωτερικό ευθύγραμμων αγωγών ορθογωνικής διατομής με σκοπό τη βελτιστοποίηση της πρόκλησης δινών Design and computational study of plane and curved elements with punched holes inside of rectilinear tubes of rectangular cross-section for the optimization of vortices generation Μαυρογένης, Γεώργιος Mavrogenis, Georgios Γεννήτριες δινών Στροβιλότητα Υπολογιστική ρευστομηχανική Προσομοίωση ρ οών Τυρβώδεις ροές Vortex generators Vorticity Computational fluid dynamics (CFD) Flow simulation Turbulent flows Στη μελέτη αυτή πραγματοποιείται υπολογιστική διερεύνηση επτά μοντέλων γεννητριών διαμηκών δινών σε τυρβώδεις ροές εντός ευθύγραμμου αγωγού ορθογωνικής διατομής. Αξιολογείται η απόδοση τους στην πρόκληση στροβιλότητας λαμβάνοντας υπόψη τις απώλειες πίεσης. Με την αυξημένη στροβιλότητα επιτυγχάνεται αποτελεσματικότερη ανάμιξη του ρευστού, μηχανισμός ο οποίος ενισχύει σημαντικά τη μεταφορά θερμότητας σε εναλλάκτες θερμότητας. Για τη διερεύνηση των μοντέλων αξιοποιήθηκε το πρόγραμμα υπολογιστικής ρευστομηχανικής (CFD) ANSYS FLUENT. Οι γεωμετρίες των επτά μοντέλων γεννητριών διαμηκών δινών παραπέμπουν στο σχήμα ράμπας, με τα πρώτα τέσσερα μοντέλα να αφορούν ευθύγραμμη και τα επόμενα τρία να αφορούν καμπύλη ράμπα. Στο πρώτο σετ μοντέλων πραγματοποιείται διερεύνηση της αποτελεσματικότητας των πτερυγίων, τα οποία προσαρτώνται στο κεντρικό τμήμα της ράμπας και επίσης μελετάται η επίδραση του σχήματος των οπών, οι οποίες έχουν διανοιχθεί κατά μήκος αυτής, ενώ στο δεύτερο σετ μοντέλων διερευνάται η επίδραση της γωνίας του τόξου της καμπύλης ράμπας. Η μελέτη των επτά μοντέλων πραγματοποιείται για τέσσερις διαφορετικές συνθήκες ροής, με αντίστοιχους αριθμούς Reynolds 5000, 10000, 15000 και 20000. Η ακρίβεια της υπολογιστικής μελέτης επιβεβαιώνεται μέσω ανάλυσης ευστάθειας. Τέλος εξάγονται συμπεράσματα για την απόδοση των μοντέλων και προτείνεται η πιο αποδοτική γεωμετρία. In this study seven models of longitudinal vortex generators are numerically investigated in turbulent flow inside of rectilinear tube of rectangular cross-section. Their effectiveness of inducing vorticity is evaluated taking into consideration the pressure losses. The raised level of vorticity contributes to a more efficient mixing of the fluid, a mechanism which enhances the heat transfer in heat exchangers. For the investigation of the models the Computational Fluid Dynamics (CFD) program ANSYS FLUENT was utilized. The geometries of the seven models of longitudinal vortex generators remind the shape of a ramp, with the first four models referring to plane ramp and the next three models to a curved one. In the first set of models the efficiency of fins, which are attached to the center of the ramp, is investigated and also the effect of the shape of the holes, which are punched on the ramp lengthwise, is studied, while in the second set of models the effect of the angle of the arc of the curved ramp is investigated. The study of the seven models takes place for four different flow conditions, with the corresponding Reynolds Numbers of 5000, 10000, 15000 and 20000. The accuracy of the computational study is validated through a stability analysis. Finally, conclusions are deduced for the effectiveness of the models and the most effective geometry is proposed. 2021-10-12T06:04:44Z 2021-10-12T06:04:44Z 2021-10-11 http://hdl.handle.net/10889/15299 gr application/pdf |
| institution |
UPatras |
| collection |
Nemertes |
| language |
Greek |
| topic |
Γεννήτριες δινών Στροβιλότητα Υπολογιστική ρευστομηχανική Προσομοίωση ρ οών Τυρβώδεις ροές Vortex generators Vorticity Computational fluid dynamics (CFD) Flow simulation Turbulent flows |
| spellingShingle |
Γεννήτριες δινών Στροβιλότητα Υπολογιστική ρευστομηχανική Προσομοίωση ρ οών Τυρβώδεις ροές Vortex generators Vorticity Computational fluid dynamics (CFD) Flow simulation Turbulent flows Μαυρογένης, Γεώργιος Σχεδιασμός και υπολογιστική μελέτη ευθύγραμμων και καμπυλόγραμμων στοιχείων με οπές στο εσωτερικό ευθύγραμμων αγωγών ορθογωνικής διατομής με σκοπό τη βελτιστοποίηση της πρόκλησης δινών |
| description |
Στη μελέτη αυτή πραγματοποιείται υπολογιστική διερεύνηση επτά μοντέλων γεννητριών διαμηκών δινών σε τυρβώδεις ροές εντός ευθύγραμμου αγωγού ορθογωνικής διατομής. Αξιολογείται η απόδοση τους στην πρόκληση στροβιλότητας λαμβάνοντας υπόψη τις απώλειες πίεσης. Με την αυξημένη στροβιλότητα επιτυγχάνεται αποτελεσματικότερη ανάμιξη του ρευστού, μηχανισμός ο οποίος ενισχύει σημαντικά τη μεταφορά θερμότητας σε εναλλάκτες θερμότητας. Για τη διερεύνηση των μοντέλων αξιοποιήθηκε το πρόγραμμα υπολογιστικής ρευστομηχανικής (CFD) ANSYS FLUENT. Οι γεωμετρίες των επτά μοντέλων γεννητριών διαμηκών δινών παραπέμπουν στο σχήμα ράμπας, με τα πρώτα τέσσερα μοντέλα να αφορούν ευθύγραμμη και τα επόμενα τρία να αφορούν καμπύλη ράμπα. Στο πρώτο σετ μοντέλων πραγματοποιείται διερεύνηση της αποτελεσματικότητας των πτερυγίων, τα οποία προσαρτώνται στο κεντρικό τμήμα της ράμπας και επίσης μελετάται η επίδραση του σχήματος των οπών, οι οποίες έχουν διανοιχθεί κατά μήκος αυτής, ενώ στο δεύτερο σετ μοντέλων διερευνάται η επίδραση της γωνίας του τόξου της καμπύλης ράμπας. Η μελέτη των επτά μοντέλων πραγματοποιείται για τέσσερις διαφορετικές συνθήκες ροής, με αντίστοιχους αριθμούς Reynolds 5000, 10000, 15000 και 20000. Η ακρίβεια της υπολογιστικής μελέτης επιβεβαιώνεται μέσω ανάλυσης ευστάθειας. Τέλος εξάγονται συμπεράσματα για την απόδοση των μοντέλων και προτείνεται η πιο αποδοτική γεωμετρία. |
| author2 |
Mavrogenis, Georgios |
| author_facet |
Mavrogenis, Georgios Μαυρογένης, Γεώργιος |
| author |
Μαυρογένης, Γεώργιος |
| author_sort |
Μαυρογένης, Γεώργιος |
| title |
Σχεδιασμός και υπολογιστική μελέτη ευθύγραμμων και καμπυλόγραμμων στοιχείων με οπές στο εσωτερικό ευθύγραμμων αγωγών ορθογωνικής διατομής με σκοπό τη βελτιστοποίηση της πρόκλησης δινών |
| title_short |
Σχεδιασμός και υπολογιστική μελέτη ευθύγραμμων και καμπυλόγραμμων στοιχείων με οπές στο εσωτερικό ευθύγραμμων αγωγών ορθογωνικής διατομής με σκοπό τη βελτιστοποίηση της πρόκλησης δινών |
| title_full |
Σχεδιασμός και υπολογιστική μελέτη ευθύγραμμων και καμπυλόγραμμων στοιχείων με οπές στο εσωτερικό ευθύγραμμων αγωγών ορθογωνικής διατομής με σκοπό τη βελτιστοποίηση της πρόκλησης δινών |
| title_fullStr |
Σχεδιασμός και υπολογιστική μελέτη ευθύγραμμων και καμπυλόγραμμων στοιχείων με οπές στο εσωτερικό ευθύγραμμων αγωγών ορθογωνικής διατομής με σκοπό τη βελτιστοποίηση της πρόκλησης δινών |
| title_full_unstemmed |
Σχεδιασμός και υπολογιστική μελέτη ευθύγραμμων και καμπυλόγραμμων στοιχείων με οπές στο εσωτερικό ευθύγραμμων αγωγών ορθογωνικής διατομής με σκοπό τη βελτιστοποίηση της πρόκλησης δινών |
| title_sort |
σχεδιασμός και υπολογιστική μελέτη ευθύγραμμων και καμπυλόγραμμων στοιχείων με οπές στο εσωτερικό ευθύγραμμων αγωγών ορθογωνικής διατομής με σκοπό τη βελτιστοποίηση της πρόκλησης δινών |
| publishDate |
2021 |
| url |
http://hdl.handle.net/10889/15299 |
| work_keys_str_mv |
AT maurogenēsgeōrgios schediasmoskaiypologistikēmeletēeuthygrammōnkaikampylogrammōnstoicheiōnmeopesstoesōterikoeuthygrammōnagōgōnorthogōnikēsdiatomēsmeskopotēbeltistopoiēsētēsproklēsēsdinōn AT maurogenēsgeōrgios designandcomputationalstudyofplaneandcurvedelementswithpunchedholesinsideofrectilineartubesofrectangularcrosssectionfortheoptimizationofvorticesgeneration |
| _version_ |
1771297140562198528 |
