| Περίληψη: | Αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι οι γεννήτριες στροβίλων (Vortex Generators), καθώς αποτελούν μια εύχρηστη μέθοδο παθητικής ενίσχυση της μεταφοράς θερμότητας. Συγκεκριμένα, μελετάται η επίδραση των Vortex Generators τύπου Delta Wing και Rectangular Wing στο ροϊκό και θερμικό πεδίο ορθογωνικού αγωγού. Η ανάλυση έγινε για έξι διαφορετικές περιπτώσεις τρεις για Delta Wing και τρεις για Rectangular Wing, εκ των οποίων οι διαφοροποιήσεις είναι στις διαστάσεις των Wings αυτών. Μελετήθηκαν λοιπόν τα Wings ως προς το ύψος τους διατηρώντας την γωνία με το επίπεδο του αγωγού σταθερή σε όλες τις περιπτώσεις. Αρχικά, παρουσιάζεται το θεωρητικό υπόβαθρο της ρευστομηχανικής και της μετάδοσης θερμότητας που είναι απαραίτητες και γίνεται εισαγωγή στην υπολογιστική ρευστοδυναμική του Ansys Fluent, το λογισμικό, το οποίο χρησιμοποιήθηκε για την πραγματοποίηση των προσομοιώσεων. Στο κομμάτι σχεδιασμού των προσομοιώσεων, κατασκευάζονται οι γεωμετρίες που θα μελετηθούν και πραγματοποιείται η διακριτοποίηση, με την απαραίτητη μελέτη ανεξαρτητοποίησης του πλέγματος που τη συνοδεύει και εξάγεται ο βέλτιστος αριθμός υπολογιστικών στοιχείων που απαιτούνται. Για την επίλυση επιλέγεται το μοντέλο τύρβης k-e Realizable, ορίζονται οι συνοριακές συνθήκες και τα κριτήρια σύγκλισης. Έπειτα το λογισμικό πραγματοποιεί την προσομοίωση. Οι προσομοιώσεις ξεκίνησαν για αριθμό Reynolds 5.000 και συνεχίστηκαν για 10.000, 15.000 και 20.000. Συγκριτικά των δύο τύπων Vortex Generator η Delta Wing είναι προτιμότερη από την περίπτωση της Rectangular, καθώς δίνει έναν αποτελεσματικότερο συνδυασμό αυξήσεων στον συντελεστή μεταφοράς θερμότητας, αλλά και στον συντελεστή τριβής. Συμπερασματικά το ύψος της Vortex Generator παίζει σημαντικό ρόλο και η περίπτωση που δίνει τα καλύτερα συνολικά αποτελέσματα είναι η μικρότερη σε μέγεθος επιλογή για κάθε τύπο. Η αύξηση του μεγέθους Vortex Generation προκαλεί αυξήσεις στον αριθμό Nusselt αλλά μεγάλες αυξήσεις του συντελεστή τριβής f και μείωση της απόδοσης.
|
|---|
