Πειραματική διερεύνηση χαρακτηριστικών πεδίου ροής και ανάμειξης σε πρωτότυπη διάταξη αεροδυναμικής σταθεροποίησης διαστρωματωμένων φλογών αερίων μειγμάτων
Στην παρούσα Διπλωματική εργασία παρουσιάζονται το θεωρητικό υπόβαθρο, οι μετρητικές διατάξεις, καθώς και η εργαστηριακή πειραματική εγκατάσταση που χρησιμοποιήθηκε για τη μελέτη του πεδίου ροής και ανάμειξης σε διάταξη ομοαξονικών ροών η οποία μπορεί να σταθεροποιήσει αεροδυναμικά διαστρωματωμένες...
| Κύριος συγγραφέας: | |
|---|---|
| Άλλοι συγγραφείς: | |
| Γλώσσα: | Greek |
| Έκδοση: |
2022
|
| Θέματα: | |
| Διαθέσιμο Online: | http://hdl.handle.net/10889/16515 |
| id |
nemertes-10889-16515 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| institution |
UPatras |
| collection |
Nemertes |
| language |
Greek |
| topic |
Διαστρωμάτωση μείγματος Ανακυκλοφορία ροής Μείγματα Ομοαξονικές ροές Mixture stratification Flow recirculation Mixtures Coaxial flows |
| spellingShingle |
Διαστρωμάτωση μείγματος Ανακυκλοφορία ροής Μείγματα Ομοαξονικές ροές Mixture stratification Flow recirculation Mixtures Coaxial flows Στεφανόπουλος, Γεώργιος Πειραματική διερεύνηση χαρακτηριστικών πεδίου ροής και ανάμειξης σε πρωτότυπη διάταξη αεροδυναμικής σταθεροποίησης διαστρωματωμένων φλογών αερίων μειγμάτων |
| description |
Στην παρούσα Διπλωματική εργασία παρουσιάζονται το θεωρητικό υπόβαθρο, οι μετρητικές διατάξεις, καθώς και η εργαστηριακή πειραματική εγκατάσταση που χρησιμοποιήθηκε για τη μελέτη του πεδίου ροής και ανάμειξης σε διάταξη ομοαξονικών ροών η οποία μπορεί να σταθεροποιήσει αεροδυναμικά διαστρωματωμένες φλόγες αερίων μειγμάτων. Πέρα των ανωτέρω παρουσιάζονται και τα τελικά αποτελέσματα που ελήφθησαν με τις πειραματικές διατάξεις καθώς και η ανάλυση αυτών. Η εγκατάσταση σχεδιάστηκε και αναπτύχθηκε στο Εργαστήριο Τεχνικής Θερμοδυναμικής & Εφαρμογών Στατιστικής Μηχανικής. Αρχικά παρουσιάζεται η βασική και απαραίτητη θεωρία των επιστημονικών κλάδων πάνω στους οποίους βασίζεται το αντικείμενο της μερικής προ-ανάμειξης μειγμάτων. Στη συνέχεια παρουσιάζεται βιβλιογραφική ανασκόπηση εργασιών με ομοαξονικές ροές σε διατάξεις κυλινδρικών αγωγών, με σκοπό την δημιουργία και τον έλεγχο της αναγκαίας για την σταθεροποίηση φλογών, ανακυκλοφορίας. Έπειτα ακολουθεί μια αναλυτική κι εκτενής παρουσίαση των εργαστηριακών διατάξεων που χρησιμοποιήθηκαν αλλά και το πόσο ακριβείς είναι αυτές. Στη συνέχεια παρατίθεται η εργαστηριακή πειραματική διάταξη που χρησιμοποιήθηκε, αφού έχει παρουσιαστεί η βασική θεωρία και το σκεπτικό για την δημιουργία και ανάπτυξή της. Ακολούθως παρουσιάζονται τα αποτελέσματα που προέκυψαν με τη μέθοδο φασματοσκοπίας υπέρυθρου με χρήση μετασχηματισμού Fourier. Τα αποτελέσματα αυτά αφορούν την περίπτωση όπου χρησιμοποιείται καύσιμο (προπάνιο) στην εγκατάσταση και μέσω αυτών εξάγονται πορίσματα για το πως το ύψος έγχυσης και η παροχή καυσίμου επηρεάζει τη μερική προ-ανάμειξη. Τέλος παρουσιάζονται τα αποτελέσματα που προέκυψαν (δίχως καύσιμο) για την αναπαράσταση του ροϊκού πεδίου με τη μέθοδο ταχυμετρίας απεικόνισης σωματιδίων (PIV). Από αυτά τα αποτελέσματα ανάγεται το συμπέρασμα εάν η εγκατάσταση έχει όντως τη δυνατότητα για να εμφανιστεί ανακυκλοφορία σε απόσταση κατάντη του επιπέδου εξόδου και σε ποιους λόγους ταχυτήτων ανάμεσα στα δύο ρεύματα αέρα. |
| author2 |
Stefanopoulos, Georgios |
| author_facet |
Stefanopoulos, Georgios Στεφανόπουλος, Γεώργιος |
| author |
Στεφανόπουλος, Γεώργιος |
| author_sort |
Στεφανόπουλος, Γεώργιος |
| title |
Πειραματική διερεύνηση χαρακτηριστικών πεδίου ροής και ανάμειξης σε πρωτότυπη διάταξη αεροδυναμικής σταθεροποίησης διαστρωματωμένων φλογών αερίων μειγμάτων |
| title_short |
Πειραματική διερεύνηση χαρακτηριστικών πεδίου ροής και ανάμειξης σε πρωτότυπη διάταξη αεροδυναμικής σταθεροποίησης διαστρωματωμένων φλογών αερίων μειγμάτων |
| title_full |
Πειραματική διερεύνηση χαρακτηριστικών πεδίου ροής και ανάμειξης σε πρωτότυπη διάταξη αεροδυναμικής σταθεροποίησης διαστρωματωμένων φλογών αερίων μειγμάτων |
| title_fullStr |
Πειραματική διερεύνηση χαρακτηριστικών πεδίου ροής και ανάμειξης σε πρωτότυπη διάταξη αεροδυναμικής σταθεροποίησης διαστρωματωμένων φλογών αερίων μειγμάτων |
| title_full_unstemmed |
Πειραματική διερεύνηση χαρακτηριστικών πεδίου ροής και ανάμειξης σε πρωτότυπη διάταξη αεροδυναμικής σταθεροποίησης διαστρωματωμένων φλογών αερίων μειγμάτων |
| title_sort |
πειραματική διερεύνηση χαρακτηριστικών πεδίου ροής και ανάμειξης σε πρωτότυπη διάταξη αεροδυναμικής σταθεροποίησης διαστρωματωμένων φλογών αερίων μειγμάτων |
| publishDate |
2022 |
| url |
http://hdl.handle.net/10889/16515 |
| work_keys_str_mv |
AT stephanopoulosgeōrgios peiramatikēdiereunēsēcharaktēristikōnpediouroēskaianameixēsseprōtotypēdiataxēaerodynamikēsstatheropoiēsēsdiastrōmatōmenōnphlogōnaeriōnmeigmatōn AT stephanopoulosgeōrgios experimentalinvestigationoftheflowandmixingfieldcharacteristicsdownstreamanovelconfigurationsuitablefortheaerodynamicstabilizationofstratifiedgaseousflames |
| _version_ |
1771297136663592960 |
| spelling |
nemertes-10889-165152022-09-05T04:59:46Z Πειραματική διερεύνηση χαρακτηριστικών πεδίου ροής και ανάμειξης σε πρωτότυπη διάταξη αεροδυναμικής σταθεροποίησης διαστρωματωμένων φλογών αερίων μειγμάτων Experimental investigation of the flow and mixing field characteristics downstream a novel configuration, suitable for the aerodynamic stabilization of stratified gaseous flames Στεφανόπουλος, Γεώργιος Stefanopoulos, Georgios Διαστρωμάτωση μείγματος Ανακυκλοφορία ροής Μείγματα Ομοαξονικές ροές Mixture stratification Flow recirculation Mixtures Coaxial flows Στην παρούσα Διπλωματική εργασία παρουσιάζονται το θεωρητικό υπόβαθρο, οι μετρητικές διατάξεις, καθώς και η εργαστηριακή πειραματική εγκατάσταση που χρησιμοποιήθηκε για τη μελέτη του πεδίου ροής και ανάμειξης σε διάταξη ομοαξονικών ροών η οποία μπορεί να σταθεροποιήσει αεροδυναμικά διαστρωματωμένες φλόγες αερίων μειγμάτων. Πέρα των ανωτέρω παρουσιάζονται και τα τελικά αποτελέσματα που ελήφθησαν με τις πειραματικές διατάξεις καθώς και η ανάλυση αυτών. Η εγκατάσταση σχεδιάστηκε και αναπτύχθηκε στο Εργαστήριο Τεχνικής Θερμοδυναμικής & Εφαρμογών Στατιστικής Μηχανικής. Αρχικά παρουσιάζεται η βασική και απαραίτητη θεωρία των επιστημονικών κλάδων πάνω στους οποίους βασίζεται το αντικείμενο της μερικής προ-ανάμειξης μειγμάτων. Στη συνέχεια παρουσιάζεται βιβλιογραφική ανασκόπηση εργασιών με ομοαξονικές ροές σε διατάξεις κυλινδρικών αγωγών, με σκοπό την δημιουργία και τον έλεγχο της αναγκαίας για την σταθεροποίηση φλογών, ανακυκλοφορίας. Έπειτα ακολουθεί μια αναλυτική κι εκτενής παρουσίαση των εργαστηριακών διατάξεων που χρησιμοποιήθηκαν αλλά και το πόσο ακριβείς είναι αυτές. Στη συνέχεια παρατίθεται η εργαστηριακή πειραματική διάταξη που χρησιμοποιήθηκε, αφού έχει παρουσιαστεί η βασική θεωρία και το σκεπτικό για την δημιουργία και ανάπτυξή της. Ακολούθως παρουσιάζονται τα αποτελέσματα που προέκυψαν με τη μέθοδο φασματοσκοπίας υπέρυθρου με χρήση μετασχηματισμού Fourier. Τα αποτελέσματα αυτά αφορούν την περίπτωση όπου χρησιμοποιείται καύσιμο (προπάνιο) στην εγκατάσταση και μέσω αυτών εξάγονται πορίσματα για το πως το ύψος έγχυσης και η παροχή καυσίμου επηρεάζει τη μερική προ-ανάμειξη. Τέλος παρουσιάζονται τα αποτελέσματα που προέκυψαν (δίχως καύσιμο) για την αναπαράσταση του ροϊκού πεδίου με τη μέθοδο ταχυμετρίας απεικόνισης σωματιδίων (PIV). Από αυτά τα αποτελέσματα ανάγεται το συμπέρασμα εάν η εγκατάσταση έχει όντως τη δυνατότητα για να εμφανιστεί ανακυκλοφορία σε απόσταση κατάντη του επιπέδου εξόδου και σε ποιους λόγους ταχυτήτων ανάμεσα στα δύο ρεύματα αέρα. In the present Diploma Thesis, the theoretical background, the measuring devices as well as the laboratory experimental setup used for the study of the flow and mixing field characteristics in a coaxial flow device that can stabilize aerodynamically stratified gas mixtures are presented. Apart from the above, the results obtained with the experimental devices and their analysis are presented. The employed experimental configuration was designed and developed in the Laboratory of Applied Thermodynamics. First, the main and necessary theory of the disciplines on which the subject of partial premixing of mixtures is based is presented. Moreover, a literature review of relevant works on coaxial flows, in cylindrical duct arrangements, aiming in the creation and control of the developing recirculation zone is presented. This is followed by a detailed and extensive presentation of the laboratory experimental instrumentation used, along with their involved uncertainty sources. The laboratory experimental setup used is then presented, following the basic theory and rationale which resulted in the creation and development of the investigated setup. Subsequently the results obtained by the infrared spectroscopy method using Fourier transform are presented. These results relate to the case in which fuel (propane) is used in the setup and conclusions are drawn on how the injection height and fuel supply affects the partial premixing. Finally, the results obtained (no-fuel) for the representation of the flow field with the PIV (Particle Image Velocimetry) method are presented. From these results it can be concluded whether the installation has the potential for recirculation to occur at a distance downstream of the outlet level and at which velocity ratio between the two air streams. 2022-07-13T09:28:32Z 2022-07-13T09:28:32Z 2022-07-13 http://hdl.handle.net/10889/16515 gr application/pdf |
