Πειραματική διερεύνηση του ισόθερμου πεδίου ροής κατάντη σταθεροποιητικού σώματος, κατάλληλου για διαστρωματωμένη καύση μειγμάτων προπανίου αέρα
| datacite.contributor.RelatedPerson | Κούτμος, Παναγιώτης | |
| datacite.contributor.RelatedPerson | Παπαδόπουλος, Πολύκαρπος | |
| datacite.contributor.Supervisor | Σούφλας, Κωνσταντίνος | |
| dc.contributor.author | Πλουμιτσάκος, Γεώργιος | |
| dc.contributor.other | Ploumitsakos, Georgios | |
| dc.date.accessioned | 2025-03-05T17:17:21Z | |
| dc.date.available | 2025-03-05T17:17:21Z | |
| dc.date.issued | 2025-03-05 | |
| dc.degree | graduateThesis | |
| dc.description.abstract | Στην παρούσα διπλωματική εργασία παρουσιάζονται το θεωρητικό υπόβαθρο, οι μετρητικές διατάξεις, καθώς και η εργαστηριακή πειραματική εγκατάσταση που χρησιμοποιήθηκε για τη μελέτη του πεδίου ροής σε διάταξη κωνικού σταθεροποιητικού σώματος, κατάλληλου για την σταθεροποίηση διαστρωματωμένων φλογών προπανίου αέρα. Η πειραματική αυτή εγκατάσταση σχεδιάστηκε και κατασκευάστηκε στο Εργαστήριο Τεχνικής Θερμοδυναμικής του Πανεπιστημίου Πατρών. Αρχικά, παρουσιάζεται το βασικό θεωρητικό υπόβαθρο της διεργασίας της καύσης, καθώς και των κυριότερων φαινομένων από τα οποία διέπεται. Συγκεκριμένα, περιγράφονται τα διάφορα επιστημονικά πεδία που συμβάλλουν στη διεργασία της καύσης και πραγματοποιείται μία εκτενής περιγραφή του τρόπου ταξινόμησης των φαινομένων της. Ακόμα, αναλύεται η στοιχειομετρική καύση και ορίζονται τα όρια ευφλεκτότητας. Στη συνέχεια, παρουσιάζονται τα φλογοσταθεροποιητικά σώματα (bluff body). Αναλύεται η αρχή λειτουργίας τους και τονίζονται τα κυριότερα χαρακτηριστικά της ροής όταν παρεμβάλλονται σε αυτή σταθεροποιητικά σώματα. Παράλληλα, παρουσιάζεται η πειραματική διάταξη και ο απαιτούμενος εξοπλισμός για την υλοποίηση των πειραμάτων. Δίνεται ιδιαίτερη έμφαση στην ταχυμετρία απεικόνισης σωματιδίων (Particle Image Velocimetry, PIV), ενώ αναδεικνύονται ο τρόπος λειτουργίας της και τα βασικά στοιχεία που την απαρτίζουν. Επιπροσθέτως, με τη βοήθεια του PIV, μελετάται το πεδίο ανάμιξης και εξάγονται οι κατανομές των ταχυτήτων, της έντασης της τύρβης και του ρυθμού μεταβολής της ταχύτητας. Οι περιπτώσεις που μελετώνται έχουν διαφορετικές παροχές αέρα και καυσίμου, προκειμένου να εκτιμηθεί η επίδραση της ισχύος του μίγματος στο αναπτυσσόμενο πεδίο ροής. Τέλος, γίνεται μια συζήτηση σχετικά με την κατανομή του πεδίου ροής και εξάγονται τα κύρια συμπεράσματα της μελέτης. | |
| dc.description.translatedabstract | In this student thesis, the theoretical background, the measuring equipment, and the laboratory experimental setup used to study the flow field in a conical bluff body, suitable for the stabilization of stratified air propane flames, are presented. This experimental facility was designed and constructed at the Technical Thermodynamics Laboratory of the University of Patras. The basic theoretical background of the combustion process, as well as the main mechanisms by which it is governed, are presented first. In particular, the various scientific fields that contribute to the combustion process are described and an extensive description of the classification of the combustion processes is given. Moreover, stoichiometric combustion and flammability limits are discussed. Furthermore, flame-stabilization bluff bodies are presented. Their operating principle is analyzed and the main characteristics of the flow, when bluff bodies interfere, are highlighted. In addition, the experimental setup and the equipment required for the implementation of the experiments are presented. Emphasis is given on Particle Image Velocimetry (PIV) while its operation principles and the basic elements are highlighted. Additionally, the mixing field is studied with the help of PIV and the distributions of velocities, turbulence intensity and rate of change of velocity are extracted. The cases studied have different air and fuel flow rates, in order to assess their effect of mixture strength on the developing flow field. Finally, a discussion on the flow field distribution is made, followed by the main conclusion of the study. | |
| dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/10889/29208 | |
| dc.language.iso | el | |
| dc.rights | CC0 1.0 Universal | en |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/ | |
| dc.subject | Καύση | |
| dc.subject | Ταχυμετρία απεικόνισης σωματιδίων | |
| dc.subject | Φλογοσταθεροποιητικά σώματα | |
| dc.subject | Διαστρωμάτωση μείγματος | |
| dc.subject | Ισόθερμο πεδίο ροής | |
| dc.subject.alternative | Combustion | |
| dc.subject.alternative | Particle image velocimetry | |
| dc.subject.alternative | Bluff bodies flameholders | |
| dc.subject.alternative | Mixture stratification | |
| dc.subject.alternative | Isothermal flow fields | |
| dc.title | Πειραματική διερεύνηση του ισόθερμου πεδίου ροής κατάντη σταθεροποιητικού σώματος, κατάλληλου για διαστρωματωμένη καύση μειγμάτων προπανίου αέρα | |
| dc.title.alternative | Experimental investigation of the isothermal flow fields downstream of a bluff body configuration, suitable for stratified flame stabilization of propane-air flames |