Δισδιάστατη προσομοίωση μεταφοράς θερμότητας με διάχυση και συναγωγή σε καμπύλες γεωμετρίες με την μέθοδο των πεπερασμένων όγκων

Σκοπός της παρούσας Διπλωματικής εργασίας είναι η δημιουργία ενός προγράμματος με σκοπό την μελέτη της μεταφοράς και διάχυσης θερμότητας σε καμπύλες δισδιάστατες γεωμετρίες. Για την επίλυση του προβλήματος μετάδοσης θερμότητας χρησιμοποιείται η μέθοδος των Πεπερασμένων Όγκων, ενώ οι εξισώσεις διάχυσ...

Full description

Bibliographic Details
Main Author: Κρέτσης, Παντελεήμων
Other Authors: Kretsis, Panteleimon
Language:Greek
Published: 2022
Subjects:
Online Access:https://nemertes.library.upatras.gr/handle/10889/23384
Description
Summary:Σκοπός της παρούσας Διπλωματικής εργασίας είναι η δημιουργία ενός προγράμματος με σκοπό την μελέτη της μεταφοράς και διάχυσης θερμότητας σε καμπύλες δισδιάστατες γεωμετρίες. Για την επίλυση του προβλήματος μετάδοσης θερμότητας χρησιμοποιείται η μέθοδος των Πεπερασμένων Όγκων, ενώ οι εξισώσεις διάχυσης και μεταφοράς λύνονται με χρήση της μεθόδου διακριτοποίησης Upwind και της μεθόδου διακριτοποίησης FTCS. Για τη δημιουργία του πλέγματος, χρησιμοποιήθηκαν vertex centered κελία, με τα κέντρα των κελίων που βρίσκονται στα σύνορα να βρίσκονται στις ακμές των κελίων. Σχετικά με τις συνοριακές συνθήκες, σε όλα τα σύνορα τέθηκαν συνοριακές συνθήκες Dirichlet, με τα τρία από τα τέσσερα σύνορα να έχουν μια σταθερή θερμοκρασία και το τέταρτο να έχει μια διαφορετική τιμή. Ως αρχική συνθήκη τέθηκε η ίδια θερμοκρασία με τα 3 ισοθερμοκρασιακά σύνορα. Η δημιουργία του υπολογιστικού χώρου, η διακρητοποίηση του, η επίλυση των εξισώσεων καθώς και η εξαγωγή αποτελεσμάτων πραγματοποιήθηκαν με χρήση της γλώσσας προγραμματισμού Python. Στο πρόγραμμα που δημιουργήθηκε, ο χρήστης χειρίζεται όλο το πρόγραμμα μέσω της γραμμής εντολών, μπορώντας έτσι με απλό τρόπο να τρέξει πολλαπλές διαφορετικές προσομοιώσεις δίχως να απαιτείται ιδιαίτερη τροποποίηση του κώδικα.