Τμήμα Μηχανολόγων και Αεροναυπηγών Μηχανικ. (ΔΕ)

Browse

Recent Submissions

Now showing 1 - 5 of 443
  • Thumbnail Image
    Item
    Υπολογιστική διερεύνηση και σύγκριση στρωτών, πλήρως προαναμεμειγμένων και διαστρωματωμένων ανακυκλοφορουσών φλογών προπανίου κατάντη συστήματος μερικής προανάμειξης με και χωρίς την επίδραση μεταφοράς θερμότητας
    (2022-10-19) Τσονόπουλος, Θεόδωρος Μιχαήλ; Tsonopoulos, Theodoros Michail
    Οι φλόγες διαστρωμάτωσης, αποτελούν μια κατηγορία φλογών έντονου θεωρητικού και πρακτικού ενδιαφέροντος, καθώς μέσω αυτού του τύπου φλογών μπορεί να επιτευχθεί η βελτιστοποίηση της απόδοσης και της σταθεροποίησης της καύσης αλλά και να μειωθούν οι εκπεμπόμενοι αέριοι ρύποι. Από την άλλη, μέσω των φλογών πλήρους προανάμιξης μπορεί να επιτευχθεί καύση σε χαμηλότερες θερμοκρασίες και ως αποτέλεσμα να μειωθούν οι εκπομπές NOx καθώς και ο σχηματισμός αιθάλης. Καθώς η σύγχρονη βιομηχανία της καύσης αντιμετωπίζει καθημερινά προκλήσεις, με στόχο την μείωση των εκλυόμενων ρύπων που ευθύνονται για το φαινόμενο του θερμοκηπίου και την ταυτόχρονη αύξηση της απόδοσης και της ευελιξίας των διατάξεων, η προσοχή έχει στραφεί στην καύση υπό πτωχές συνθήκες λειτουργίας, με συστήματα καύσης που χρησιμοποιούν είτε προαναμεμειγμένη παροχή είτε διαστρωματωμένη παροχή καυσίμου. Η παρούσα εργασία αφορά την διερεύνηση της επίδρασης τόσο της κατηγορίας φλόγας με βάση την ανάμιξη των αντιδρώντων όσο και της συζευγμένης μεταφοράς θερμότητας, στην περιοχή σταθεροποίησης της φλόγας προπανίου, υπό χαμηλούς αριθμούς Reynolds. Η διερεύνηση πραγματοποιείται μέσω έξι διαφορετικών προσομοιώσεων για την ίδια διάταξη, μεταβάλλοντας κάθε φορά το είδος της φλόγας, την συνθήκη ανταλλαγής θερμότητας μεταξύ φλόγας και σταθεροποιητή και τον λόγο ισοδυναμίας, ενώ διατηρείται σταθερή η ταχύτητα εισόδου του οξειδωτικού. Οι δυο διαφορετικές περιπτώσεις φλόγας που θα εξεταστούν είναι η φλόγα πλήρους προανάμιξης και η φλόγα διαστρωμάτωσης, ενώ οι δυο διαφορετικές περιπτώσεις τοιχωμάτων του φλογοσταθεροποιητή που θα μελετηθούν αφορούν είτε αδιαβατικά είτε ισόθερμα τοιχώματα θερμοκρασίας 600 Κ. Εξετάζονται οι περιπτώσεις λόγου ισοδυναμίας Φ=0,6 και Φ=0,75 αντίστοιχα για σταθερή ταχύτητα εισόδου του οξειδωτικού uin=0,7 m/s σε όλες τις περιπτώσεις. Σε κάθε περίπτωση, το μίγμα προσέρχεται σε θερμοκρασία 300 Κ. Για την μοντελοποίηση της ροής επιλέχθηκε το Laminar μοντέλο, ενώ για τη μοντελοποίηση της καύσης έγινε επιλογή του μοντέλου Species Transport, με μηχανισμό 48 στοιχείων. Όλες οι προσομοιώσεις πραγματοποιήθηκαν στο εμπορικό πακέτο Ansys Fluent.
  • Thumbnail Image
    Item
    Modelling and simulation of a food industry based on discrete event simulation
    Μπαλκάμος, Νικόλαος; Balkamos, Nikolaos
    In a factory, work scheduling is a demanding and time-consuming process. More specifically in the food industry, where the raw material is a seasonal product, the need for the smooth operation of production units is critical. Production engineers are responsible for the proper and continuous operation of the factory, the machines and the necessary personnel that will be used during the production period. In the case that the factory beyond discrete parts also has continuous parts, the planning of the work becomes particularly difficult and approximate methods are used. Now, this problem has been solved to a large extent thanks to special production system simulation packages. Engineers have the ability to control the production process, make changes - modifications with the aim of improving the productivity of the factory. In this thesis, the detailed recording of the production process of a factory producing tomato products is presented and analyzed. Therefore, data was collected from all the individual departments of the factory, in cooperation with the production engineers of the factory. This data was digitally processed and entered into the simulation software in order to design the digital simulation models, run operational scenarios and propose possible solutions to improve the production processes. In addition, simulation models will facilitate production engineers to proceed with the full digitalization of the factory under the framework of the 4th Industrial Revolution. Therefore, the developed simulation models will be properly parameterized to act as models for monitoring, predicting and improving production lines.
  • Thumbnail Image
    Item
    Ανάπτυξη δείκτη αξιολόγησης της περιβαλλοντικής συμπεριφοράς των προμηθευτών
    Τριαντοπούλου, Νεκταρία; Triantopoulou, Nektaria
    Tα τελευταία χρόνια, η βιομηχανία επικεντρώνεται στην αξιολόγηση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων, όπως πιθανά προκύπτουν από τις παραγωγικές δραστηριότητες των επιχειρήσεων. Οι επιχειρήσεις αλλάζουν την περιβαλλοντική τους συμπεριφορά και στρέφονται στην υιοθέτηση μίας «πράσινης πολιτικής», εξαιτίας της αναγκαιότητας για ορθολογιστική διαχείριση των πρώτων υλών, των προϊόντων και των αποβλήτων. Η ελληνική βιομηχανία, ακολουθώντας και την περιβαλλοντική νομοθεσία, ακολουθεί στάση ευαισθητοποίησης και ανάληψη δράσεων για τη δημιουργία ενός πλέγματος προστασίας, εξαιτίας των επιπτώσεων της κλιματικής αλλαγής, αλλά και του αυξανόμενου ενεργειακού κόστους. Στόχος της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η κατανόηση και η διερεύνηση της προσπάθειας και της συμπεριφοράς επιχειρήσεων που δραστηριοποιούνται στην ελληνική αγορά αναφορικά με την κουλτούρα περιβαλλοντικής αξιολόγησης των προμηθευτών τους. Για τον σκοπό αυτό, πραγματοποιήθηκε ποσοτική έρευνα με ερωτηματολόγιο σε πλήθος 80 επιχειρήσεων που δραστηριοποιούνται στους κλάδους της φαρμακοβιομηχανίας, των ιχθυοκαλλιεργειών/ υδατοκαλλιεργειών, των δομικών υλικών, της βιομηχανίας τροφίμων και της ανακύκλωσης- διαχείρισης στερεών αποβλήτων. Κατά την ανάλυση των αποτελεσμάτων της εμπειρικής έρευνας, διαπιστώνεται ότι η γενικότερη εικόνα της περιβαλλοντικής συμπεριφοράς των επιχειρήσεων σε κλάδους της ελληνικής βιομηχανίας είναι ικανοποιητική. Συνολικά, όλες οι επιχειρήσεις της παρούσας έρευνας διατηρούν μία θετική στάση απέναντι στην πράσινη προμήθεια, ανεξάρτητα από τον κλάδο στον οποίο δραστηριοποιούνται. Βέβαια, ο κλάδος των δομικών υλικών εκφράζει μία περισσότερο ουδέτερη στάση αναφορικά με την περιβαλλοντική αξιολόγηση των προμηθευτών ως παράμετρο για την τελική επιλογή τους. Σχεδόν όλες οι επιχειρήσεις προσπαθούν για την ενίσχυση μίας υγιούς πράσινης εφοδιαστικής αλυσίδας, εύρημα που καταδεικνύει τη θέληση των επιχειρήσεων να συνεργάζονται με προμηθευτές που δραστηριοποιούνται βάσει περιβαλλοντικών δεσμεύσεων. Από την άλλη πλευρά, οι επιχειρήσεις των κλάδων της βιομηχανίας διατηρούν μία ουδέτερη στάση ως προς την άσκηση κυρώσεων από τις ίδιες προς τους περιβαλλοντικούς παραβάτες – προμηθευτές τους. Φαίνεται ότι η ελληνική βιομηχανία επικεντρώνεται στην ικανοποίηση των περιβαλλοντικών κριτηρίων, επιδεικνύοντας θέληση και σεβασμό, ωστόσο υπάρχουν περιθώρια για πλήρη ενσωμάτωση της περιβαλλοντικής κουλτούρας στο σύνολο των λειτουργιών τους.
  • Thumbnail Image
    Item
    Collision detection of a robotic arm using statistical time-series methods : a comparative study
    Ζησόπουλος, Σπυρίδων; Zisopoulos, Spyridon
    This study explores the detection of collisions on a collaborative robotic arm (cobot) under different Case Studies that correspond to distinct robotic tasks using statistical time-series methods. The collisions cause abrupt changes in the investigated torque and force signals acquired from the test rig, and two unsupervised and one supervised method are postulated for the effective and early detection of them. The postulated methods are three, namely the variance-based, the wavelet-based (supervised) and the RAR model-based, which are comparatively assessed with each other, as well as with two state-of-the-art methods, namely the residual-based and the FFT-based (supervised), in terms of True Positive Rate (TPR), False Positive Rate (FPR) and Detection Delay Time (DDT). The three case studies investigated are based on the measurements and the results of previous works that use the same KUKA LWR4+ robotic arm and they include either the autonomous motion of the robot in the first two Case Studies or the physical collaboration between the human and robot in the third Case Study. The collisions are of different nature along the different Case Studies, with varying magnitude and direction. The results indicate great TPR via all three postulated methods, that outperform the state-of-the-art ones, while all methods have zero FPR. Regarding detection time, each method has better performance in a different Case Study, with the RAR model-based being the fastest overall, followed by the wavelet-based and then the variance-based one.
  • Thumbnail Image
    Item
    Ανάπτυξη μεθόδου δημιουργίας και χρήσης συνθετικών δεδομένων για εφαρμογές τεχνητής νοημοσύνης σε συστήματα παραγωγής : εφαρμογή στη οπτική αναγνώριση
    Μανέττας, Χρήστος; Manettas, Christos
    Η χρήση ευφυών συστημάτων για τη βελτίωση των μηχανουργικών κατεργασιών αποτελεί τη βάση για την ανάπτυξη αυτοματισμών και λύσεων επιθεώρησης ποιότητας στη Βιομηχανία 4.0. Οι εφαρμογές Τεχνητής Νοημοσύνης (AI) που βασίζονται σε μεθόδους Μηχανικής Μάθησης (ΜΜ) είναι ευρέως αποδεκτές ως πολλά υποσχόμενες τεχνολογίες στην βιομηχανική παραγωγή. Ωστόσο, οι τεχνικές MΜ απαιτούν μεγάλο όγκο ποιοτικών δεδομένων για εκπαίδευση και, στην περίπτωση εποπτευόμενου ΜΜ, απαιτείται συνήθως χειροκίνητη διαδικασία κατηγοριοποίησης ή επισήμανσης αυτών των δεδομένων. Μια τέτοια προσέγγιση είναι δαπανηρή, επιρρεπής σε σφάλματα και απαιτητική σε εργασία καθώς και σε χρόνο, ιδιαίτερα σε ένα πολύ σύνθετο και δυναμικό περιβάλλον όπως αυτό ενός συστήματος παραγωγής. Τα συνθετικά/τεχνητά σύνολα δεδομένων μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την επιτάχυνση της φάσης εκπαίδευσης στο ΜΜ, δημιουργώντας κατάλληλα σύνολα δεδομένων εκπαίδευσης, καθώς και με αυτόματη επισήμανση μέσω μιας αλυσίδας προσομοίωσης και, έτσι, μειώνοντας τη συμμετοχή του χρήστη κατά τη φάση της εκπαίδευσης. Αυτά τα συνθετικά σύνολα δεδομένων μπορούν να ενισχυθούν και να διασταυρωθούν με πληροφορίες από τον πραγματικό κόσμο που δεν απαιτείται να είναι εκτεταμένες σε μέγεθος και χρονοβόρες. Ο στόχος της διπλωματικής εργασίας είναι να αξιολογήσει την απόδοση των προσεγγίσεων ML όπως τα Νευρωνικά Δίκτυα Συνέλιξης όταν εκπαιδεύονται σε συνθετικά σύνολα δεδομένων για σκοπούς επιθεώρησης ποιότητας αλλά και συμμετοχής στην παραγωγική διαδικασία. Διαφορετικά μοντέλα ΜΜ έχουν επιλεγεί και αξιολογηθεί σε ένα σύνολο πραγματικών δεδομένων, στην περίπτωση αυτή ένα σύνολο εικόνων, που έχουν ληφθεί από το πραγματικό περιβάλλον.