Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10889/14072
Title: Αεροδυναμική μελέτη της αεροτομής WORTMANN FX 77-W-153 σε συνθήκες βροχόπτωσης
Other Titles: Aerodynamic study of WORTMANN FX 77-W-153 airfoil at rainfall conditions
Authors: Καραμάνου, Αγγελική
Keywords: Αεροτομή
Βροχή
Μονοφασική ροή
Διφασική ροή
Keywords (translated): Airfoil
Rainfall
One-phase flow
Two-phase flow
Abstract: Στην παρούσα Διπλωματική εργασία αναπτύσσεται η υπολογιστική προσομοίωση διφασικής ροής νερού – αέρα γύρω από την αεροτομή WORTMANNFX 77-W-153. Στο πρώτο κεφάλαιο γίνεται αναφορά στην ανάγκη χρήσης των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας για την κάλυψη των ενεργειακών αναγκών, εστιάζοντας στην αιολική ενέργεια και την δέσμευση αυτής από ανεμοκινητήρες. Στην συνέχεια γίνεται αναφορά στις αεροτομές, τα γεωμετρικά τους χαρακτηριστικά, την τυποποίηση τους και τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά της αεροτομής που μελετάται. Στο δεύτερο κεφάλαιο αναφέρεται η βασική αεροδυναμική που αφορά την ροή ρευστών γύρω από αεροτομές με εκτενή αναφορά στα αεροδυναμικά μεγέθη. Το τρίτο κεφάλαιο επικεντρώνεται στην διφασική ροή και τα χαρακτηριστικά της για ροή νερού – αέρα. Έπειτα, στο τέταρτο κεφάλαιο γίνεται αναφορά στην υπολογιστική ρευστοδυναμική και στην μοντελοποίηση της τύρβης, παρουσιάζοντας το μοντέλο που χρησιμοποιήθηκε, το οποίο είναι το Realizable k-ε. Ακολουθούν οι προσεγγίσεις Euler-Euler και Euler-Lagrange που αφορούν την μοντελοποίηση της διφασικής ροής, το μοντέλο της διακριτής φάσης (Discrete Phase Model – DPM) για την μοντελοποίηση της βροχής και τέλος, το μοντέλο Taylor Analogy Breakup (TAB) για την μοντελοποίηση της διάσπασης των σωματιδίων. Στο πέμπτο κεφάλαιο παρουσιάζεται η μοντελοποίηση του φαινομένου στο Fluent, τόσο για την μονοφασική ροή αέρα όσο και για την διφασική ροή νερού – αέρα. Στο έκτο κεφάλαιο εκτίθενται τα αποτελέσματα για την μονοφασική ροή αέρα γύρω από την αεροτομή WORTMANNFX 77-W-153 για γωνίες προσβολής 0ο, ±3ο, ±5ο, ±9ο, 12ο, 14ο και 16ο, για αριθμό Reynolds, Re= 106 και στην συνέχεια για την διφασική ροή νερού – αέρα για περιεκτικότητα βροχής (Liquid Water Content) LWC = 30g/m3. Στο έβδομο, και τελευταίο, κεφάλαιο παρουσιάζονται τα συμπεράσματα της συγκεκριμένης εργασίας, όπου επιβεβαιώνεται η μείωση του συντελεστή άνωσης λόγω ύπαρξης βροχής.
Abstract (translated): This diploma thesis studies the development of a calculating simulation for the two-phase air-water flow around the WORTMANN FX 77-W-153 airfoil. In the first chapter is being pointed out the need of using renewable sources of energy, and more specifically the use of wind energy and how wind turbines can capture it. Furthermore, airfoils are being studied in general, their geometrical characteristics and typology. The second chapter is mostly about the basic aerodynamics that includes the flow around the airfoils with extended details on the aerodynamics drag, lift, torque. The third chapter focuses on the two-phase air-water flow and their characteristics and after that, the fourth chapter is referring to the computational fluid dynamics (CFD) and the modeling of turbulence, through the model that has been used, which is the Realizable k-ε. These are being followed by, the approaches of Euler-Euler and Euler-Lagrange, which are about the modeling of the two-phase flow, the Discrete Phase Model (DPM) for modeling of rain and last but not least, the Taylor Analogy Breakup model (TAB) which is used to model the droplet breakup. In the fifth chapter, is being presented the modeling of this phenomenon through the commercial CFD program Fluent, not only for the one-phase air flow, but also for the two-phase air-water flow. The sixth chapter concludes the results for the one-phase air flow around the airfoil WORTMANN FX 77-W-153 with angle of attack 0˚, ±3˚, ±5˚, ±9˚, 12˚, 14˚and 16˚and for Reynolds number, Re= 106 and also, for the two-phase air-water flow with rain content (Liquid Water Content) LWC = 30g/m3. Lastly, in the seventh chapter are presented the conclusions of this study, where is becoming clear the reduction of the lift coefficient because of the existence of rain.
Appears in Collections:Τμήμα Μηχανολόγων και Αεροναυπηγών Μηχανικ. (ΔΕ)

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
DT_M_Καραμάνου_Αγγελική_1036139.pdf3.31 MBAdobe PDFView/Open


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