Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10889/12918
Title: Μελέτη της επίδρασης της μέγιστης καμπυλότητας στην υδροδυναμική συμπεριφορά υδροπτερύγων σε συνθήκες πλεύσης αγωνιστικών ιστιοπλοϊκών
Other Titles: Study of the effect of camber on the hydrodynamic behavior of hydrofoils in sailing racing conditions
Authors: Νικολακοπούλου, Σταυρούλα
Μωραΐτης, Γεώργιος
Keywords: Υδροτομή
Άντωση
Αντίσταση
Keywords (translated): Hydrofoil
Lift
Drag
Abstract: Στην παρούσα διπλωματική εργασία εξετάζεται η επίδραση της μέγιστης καμπυλότητας στην υδροδυναμική συμπεριφορά των υδροτομών των υδροπτερύγων. Για το σκοπό αυτό, γίνεται 2D υδροδυναμική ανάλυση, με χρήση του CFD πακέτου ANSYS Fluent, στις υδροτομές NACA 2412 και NACA 4412, οι οποίες επιλέγουμε να έχουν ίδια γεωμετρικά χαρακτηριστικά αλλά διαφέρουν όσον αφορά την καμπυλότητα. Η μοντελοποίηση γίνεται σύμφωνα με τις συνθήκες πλεύσης αγωνιστικών ιστιοπλοϊκών catamaran. Η ανάλυσή μας αφορά ροή σε σταθερές ταχύτητες V1=15.9 m/s (Re1=1090000) και V2=21.8 m/s (Re2=1494000), όπου εξετάζονται 16 γωνίες προσβολής στην κάθε ταχύτητα. Οι ταχύτητες αυτές επιλέχθηκαν γιατί αποτελούν μια μέση και μια υψηλή τιμή για ιστιοπλοϊκά catamaran (31 και 42 κόμβοι αντίστοιχα). Επίσης εξετάζονται 5 μοντέλα τύρβης (k-e Standard, k-e RNG, k-e Realizable, k-o Standard, k-o SST). Πιο συγκεκριμένα, γίνεται διερεύνηση και σύγκριση των συντελεστών άντωσης (CL) και αντίστασης (CD), καθώς και της κατανομής πίεσης και ταχύτητας στην υδροτομή. Επιδιώκουμε την εύρεση του μέγιστου λόγου (CL/CD), καθώς και τον προσδιορισμό της γωνίας απώλειας στήριξης των δύο αυτών υδροτομών για την κάθε περίπτωση. Με βάση τα αποτελέσματά μας, αντλούμε συμπεράσματα για την επίδραση της μέγιστης καμπυλότητας στα υδροδυναμικά χαρακτηριστικά των υδροτομών. Παρακάτω λοιπόν, περιγράφεται αναλυτικά η διαδικασία που ακολουθήθηκε, παρατίθενται διαγράμματα και πίνακες με τα αποτελέσματα που παρήχθησαν και παρουσιάζονται τα συμπεράσματα, καθώς και πιθανές προεκτάσεις της έρευνας αυτής.
Abstract (translated): The present thesis examines the effect of maximum camber on the hydrodynamic behavior of hydrofoils. For this purpose, 2D hydrodynamic analysis is performed, using the ANSYS Fluent CFD package, on the NACA 2412 and NACA 4412 hydrofoils, which share the same geometrical characteristics but differ in terms of camber. Modeling is based on the sailing conditions of racing sailing catamaran. Our analysis concerns flow at constant velocities V1=15.9 m/s (Re1=1090000) and V2=21.8 m/s (Re2=1494000), where 16 angles of attack at each velocity are examined. These speeds were chosen because they are an average and a high value for sailing catamaran (31 and 42 knots respectively). Also, 5 turbulence models (k-e Standard, k-e RNG, k-e Realizable, k-o Standard, k-o SST) are being tested. More specifically, the coefficients of Lift (CL) and Drag (CD) are investigated and compared, as well as the pressure and velocity distribution on the hydrofoil. We seek to find the maximum ratio (CL / CD), as well as to determine the stall angle of these two hydrofoils for each case. Based on our results, we draw conclusions about the effect of maximum camber on the hydrodynamic characteristics of the hydrofoils. The following is a detailed description of the procedure followed, with charts and tables showing the results produced and the conclusions presented, as well as possible extensions of this research.
Appears in Collections:Τμήμα Μηχανολόγων και Αεροναυπηγών Μηχανικ. (ΔΕ)

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
DT_M_Nikolakopoulou_Stavroula_246594_Moraitis_Georgios_246788.pdf8.47 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.