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...
| Κύριος συγγραφέας: | |
|---|---|
| Άλλοι συγγραφείς: | |
| Γλώσσα: | Greek |
| Έκδοση: |
2022
|
| Θέματα: | |
| Διαθέσιμο Online: | https://nemertes.library.upatras.gr/handle/10889/23384 |
| id |
nemertes-10889-23384 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nemertes-10889-233842022-10-14T03:33:47Z Δισδιάστατη προσομοίωση μεταφοράς θερμότητας με διάχυση και συναγωγή σε καμπύλες γεωμετρίες με την μέθοδο των πεπερασμένων όγκων 2D simulation of heat transfer via convection & diffusion for curved space using the finite volumes method Κρέτσης, Παντελεήμων Kretsis, Panteleimon Μεταφορά θερμότητας Καμπύλη γεωμετρίας Convection and diffusion Python Curved geometry 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. The diploma thesis investigates heat transfer via diffusion and convection in two dimension using the finite volume method. To solve the convection and diffusion equations, the Upwind method and the FTCS method were chosen. For the creation of the mesh and the discretization of the domain, a vertex centered finite volume mesh was used, with the centers of the border cells located at the vertices of the cells. As initial conditions, a uniform temperature was set for the entire domain. Dirichlet conditions were applied on the boundaries. Three of the borders were set with the same temperature as the initial conditions, whilst the fourth was set with a different temperature, from which boundary heat starts to flow. For the creation of the domain and it’s meshing, solving the equations and extracting data, a program written in Python was created, in which the user, following the program’s instructions, uses the command line via inserting simple instructions. Thus, the user can simply and efficiently run many different simulations, while hardly interfering with the code. 2022-10-13T10:45:52Z 2022-10-13T10:45:52Z 2022-10-13 https://nemertes.library.upatras.gr/handle/10889/23384 el application/pdf |
| institution |
UPatras |
| collection |
Nemertes |
| language |
Greek |
| topic |
Μεταφορά θερμότητας Καμπύλη γεωμετρίας Convection and diffusion Python Curved geometry |
| spellingShingle |
Μεταφορά θερμότητας Καμπύλη γεωμετρίας Convection and diffusion Python Curved geometry Κρέτσης, Παντελεήμων Δισδιάστατη προσομοίωση μεταφοράς θερμότητας με διάχυση και συναγωγή σε καμπύλες γεωμετρίες με την μέθοδο των πεπερασμένων όγκων |
| description |
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. |
| author2 |
Kretsis, Panteleimon |
| author_facet |
Kretsis, Panteleimon Κρέτσης, Παντελεήμων |
| author |
Κρέτσης, Παντελεήμων |
| author_sort |
Κρέτσης, Παντελεήμων |
| title |
Δισδιάστατη προσομοίωση μεταφοράς θερμότητας με διάχυση και συναγωγή σε καμπύλες γεωμετρίες με την μέθοδο των πεπερασμένων όγκων |
| title_short |
Δισδιάστατη προσομοίωση μεταφοράς θερμότητας με διάχυση και συναγωγή σε καμπύλες γεωμετρίες με την μέθοδο των πεπερασμένων όγκων |
| title_full |
Δισδιάστατη προσομοίωση μεταφοράς θερμότητας με διάχυση και συναγωγή σε καμπύλες γεωμετρίες με την μέθοδο των πεπερασμένων όγκων |
| title_fullStr |
Δισδιάστατη προσομοίωση μεταφοράς θερμότητας με διάχυση και συναγωγή σε καμπύλες γεωμετρίες με την μέθοδο των πεπερασμένων όγκων |
| title_full_unstemmed |
Δισδιάστατη προσομοίωση μεταφοράς θερμότητας με διάχυση και συναγωγή σε καμπύλες γεωμετρίες με την μέθοδο των πεπερασμένων όγκων |
| title_sort |
δισδιάστατη προσομοίωση μεταφοράς θερμότητας με διάχυση και συναγωγή σε καμπύλες γεωμετρίες με την μέθοδο των πεπερασμένων όγκων |
| publishDate |
2022 |
| url |
https://nemertes.library.upatras.gr/handle/10889/23384 |
| work_keys_str_mv |
AT kretsēspanteleēmōn disdiastatēprosomoiōsēmetaphorasthermotētasmediachysēkaisynagōgēsekampylesgeōmetriesmetēnmethodotōnpeperasmenōnonkōn AT kretsēspanteleēmōn 2dsimulationofheattransferviaconvectiondiffusionforcurvedspaceusingthefinitevolumesmethod |
| _version_ |
1771297145248284672 |
