Υπολογιστική διερεύνηση της αλληλεπίδρασης ομοαξονικών παράλληλων ροών με περιδίνηση
| datacite.contributor.Supervisor | Πανίδης, Θρασύβουλος | |
| dc.contributor.author | Λιάπης Ραϊκάκος, Χριστόδουλος | |
| dc.contributor.other | Liapis Raikakos, Christodoulos | |
| dc.date.accessioned | 2023-07-06T10:28:00Z | |
| dc.date.available | 2023-07-06T10:28:00Z | |
| dc.date.issued | 2023-07-06 | |
| dc.degree | graduateThesis | |
| dc.description.abstract | Η παρούσα εργασία ασχολείται με την υπολογιστική διερεύνηση της αλληλεπίδρασης μεταξύ δύο ομοαξονικών και παράλληλων ροών με περιδίνηση σε συνθήκες που πλησιάζουν την αποδόμηση στροβίλου. Η διερεύνηση αυτή πραγματοποιείται υπολογιστικά με την χρήση του προγράμματος ANSYS Fluent και τα αποτελέσματα που προκύπτουν για τέσσερις διαφορετικές δοκιμές ανάλογα με τις συνοριακές συνθήκες της ροής συγκρίνονται στην συνέχεια με τα αντίστοιχα πειραματικά δεδομένα. Η υπολογιστική ρευστοδυναμική έχει ως σκοπό την εξαγωγή προσεγγιστικών λύσεων για τα διάφορα προβλήματα της ρευστοδυναμικής, αλλά και της μεταφοράς θερμότητας. Πακέτα όπως το ANSYS Fluent αποτελούν ουσιαστικά επιλυτές συστημάτων Μ.Δ.Ε εφοδιασμένα με φυσικά μοντέλα και μοντέλα τύρβης, καθώς και δυνατότητα για την δημιουργία υπολογιστικών πλεγμάτων και μετεπεξεργασίας των αποτελεσμάτων που προκύπτουν από την ανάλυση τους. Οι ροές σε περιδίνηση αποτελούν ένα φαινόμενο με ευρείες εφαρμογές στον τεχνολογικό τομέα και κυρίως στα ροϊκά πεδία, τόσο σε αδρανείς πίδακες όσο και σε αντιδρώντες ροές.Μερικά από τα πλεονεκτήματα τους αποτελούν η βελτίωση της ευστάθειας και της διάχυσης της ροής, καθώς και των σχέσεων ανάμιξης μεταξύ ροών. Ένα από τα περιπλοκότερα φαινόμενα στις περιδινούμενες ροές είναι το φαινόμενο της αποδόμησης στροβίλου. Το φαινόμενο αυτό ορίζεται ως μια διαταραχή που χαρακτηρίζεται από ένα εσωτερικό σημείο στασιμότητας της ροής που ακολουθείται από μια αναστροφή της ροής σε μια περιοχή περιορισμένης αξονικής έκτασης. Παρ ’όλη την έντονη μελέτη του φαινομένου δεν έχει υπάρξει κάποια πλήρως αποδεκτή ερμηνεία του, κάτι που φανερώνει την πολυπλοκότητα του. Αφού παρουσιαστούν οι διαδικασίες μοντελοποίησης της διάταξης, δημιουργίας γεωμετρίας και πλέγματος, καθώς και ορισμός αρχικών και οριακών συνθηκών, παρουσιάζονται τα αποτελέσματα και τέλος συγκρίνονται με τα αντίστοιχα αποτελέσματα της πειραματικής διερεύνησης με σκοπό την εξαγωγή συμπερασμάτων. | |
| dc.description.translatedabstract | This paper deals with the computational investigation of the interaction between coaxial and parallel flows with swirl under conditions approaching those of vortex breakdown. This investigation is carried out computationally using the ANSYS Fluent program and then the results obtained for four different sets of initial and boundary conditions are compared with the corresponding experimental data. Computational fluid dynamics aim to derive approximate solutions for various problems of fluid dynamics and heat transfer. Packages such as ANSYS Fluent are essentially solvers of P.D.E systems equipped with physical and turbulence models, as well as the ability to createcomputational grids and post-processing the results of their analysis. Swirling flows are a phenomenon with wide applications in the technological field and mainly in flow fields, both in inert jets and in reactive flows. Some of their advantages are the improvement of flow stability and dispersion as well as mixing rations between flows. One of the most complex phenomena in swirling flows is the phenomenon of vortex breakdown. This phenomenon is defined as a disturbance characterized by an internal stagnation point of the flow followed by a flow reversal in a region of limited axial extent. Despite the intense study of the phenomenon, there has been no fully acceptable interpretation of it, which reveals its wide complexity. After presenting the procedures of modeling the apparatus, creating the geometry and mesh as well as defining the initial and boundary conditions, the results are presented and then compared with the corresponding results of the experimental investigation in order to draw conclusions. | |
| dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/10889/25398 | |
| dc.language.iso | el | |
| dc.rights | CC0 1.0 Universal | * |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/ | * |
| dc.subject | Υπολογιστική ρευστοδυναμική | |
| dc.subject | Ομοαξονικές ροές | |
| dc.subject | Περιδινούμενες ροές | |
| dc.subject | Αποδόμηση στροβίλου | |
| dc.subject.alternative | Computational Fluid Dynamics (CFD) | |
| dc.subject.alternative | Swirling flows | |
| dc.subject.alternative | Coaxial flows | |
| dc.subject.alternative | Vortex breakdown | |
| dc.subject.alternative | ANSYS Fluent | |
| dc.title | Υπολογιστική διερεύνηση της αλληλεπίδρασης ομοαξονικών παράλληλων ροών με περιδίνηση | |
| dc.title.alternative | Numerical study on the interaction between coaxial flows with swirl |