Η επίδραση της χαλαζόπτωσης στην αεροδυναμική συμπεριφορά της αεροτομής S809 : υπολογιστική μελέτη
Loading...
Date
2023-10-11
Authors
Αϊκούτ, Χαλήλ
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Η συγκεκριμένη διπλωματική εργασία έχει ως στόχο την υπολογιστική μελέτη της
αεροδυναμικής συμπεριφοράς της αεροτομής S809 σε συνθήκες χαλαζόπτωσης, όταν
ο άνεμος έχει ταχύτητα 14,6m/s. Η αεροτομή αυτή επιλέχθηκε γιατί χρησιμοποιείται
για την κατασκευή πτερυγίων ανεμοκινητήρων. Αρχικά, πραγματοποιήθηκε
βιβλιογραφική έρευνα για μελέτες που αφορούν την συμπεριφορά των αεροτομών όταν
λειτουργούν σε έντονες καιρικές συνθήκες, όπως είναι η βροχή και το χαλάζι, και όταν
λειτουργούν σε περιοχές όπου υπάρχει άμμος, αφού οι ανεμοκινητήρες λειτουργούν σε
διάφορες καιρικές συνθήκες. Στη συνέχεια παρουσιάστηκαν στοιχεία της βασικής
αεροδυναμικής, δηλαδή στοιχεία για τις αεροτομές και τους αεροδυναμικούς
συντελεστές. Ακολουθούν κάποια στοιχεία για την χαλαζόπτωση, τα οποία είναι
απαραίτητο να τα γνωρίζουμε για τις προσομοιώσεις. Στη συνέχεια παρουσιάζεται η
βασική δομή των προγραμμάτων υπολογιστικής ρευστοδυναμικής (Computational
Fluid Dynamics - CFD). Για την μελέτη της λειτουργίας της αεροτομής S809 σε
συνθήκες χαλαζόπτωσης, πραγματοποιήθηκαν αρχικά προσομοιώσεις για τη
λειτουργία της αεροτομής σε συνθήκες ροής αέρα. Στη συνέχεια, ενεργοποιήσαμε το
μοντέλο διακριτής φάσης (Discrete Phase Model - DPM) και εισήγαμε σταγόνες
βροχής και χαλαζόκοκκους στο υπολογιστικό πεδίο. Τα αποτελέσματα της εργασίας
είναι οι αεροδυναμικοί συντελεστές της αεροτομής, οι κατανομές της πίεσης, της
ταχύτητας και των διαμέτρων των σταγόνων της βροχής και των χαλαζόκοκκων κοντά
στην αεροτομή, η κατανομή του συντελεστή πίεσης, του ύψους του φιλμ νερού και του
ρυθμού διάβρωσης στην άνω και την κάτω επιφάνεια της αεροτομής για διάφορες
γωνίες προσβολής. Τέλος, έγινε εκτίμηση του συντελεστή ισχύος ενός τριπτέρυγου
ανεμοκινητήρα, με πτερύγια κατασκευασμένα από την αεροτομή S809. Γενικά,
βρέθηκε πως η απόδοση της αεροτομής και τελικά του ανεμοκινητήρα μειώνεται σε
συνθήκες χαλαζόπτωσης.
Description
Keywords
Χαλαζόπτωση, Αεροτομή S809, Κατανομή πίεσης, Φιλμ νερού, Ρυθμός διάβρωσης, Κατανομή σταγόνων βροχής, Κατανομή χαλαζόκοκκων