Παραμετρική μελέτη στροβιλογεννητριών τοποθετημένων πάνω σε επίπεδη πλάκα με χρήση της μεθόδου Stereo - PIV

Νάνος, Εμμανουήλ Μάριος; Nanos, Emmanouil Marios

dc.contributor.author	Νάνος, Εμμανουήλ Μάριος	el
dc.contributor.author	Nanos, Emmanouil Marios	en
dc.date.accessioned	2015-06-16T09:23:38Z
dc.date.available	2015-06-16T09:23:38Z
dc.date.issued	2015-06-16
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/40843
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.11404
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Πειραματική Αεροδυναμική	el
dc.subject	Αιολική Ενέργεια	el
dc.subject	Στροβιλογεννήτριες	el
dc.subject	Ενέργεια	el
dc.subject	Experimental Aerodynamics	en
dc.subject	Aerodynamics	el
dc.subject	Wind Tunnel	el
dc.subject	Vortex Generators	el
dc.subject	PIV	el
dc.title	Παραμετρική μελέτη στροβιλογεννητριών τοποθετημένων πάνω σε επίπεδη πλάκα με χρήση της μεθόδου Stereo - PIV	el
dc.title	Parametric study of Vortex generators on a flat plate with use of stereo - PIV method	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Experimental aerodynamics	en
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2014-12-09
heal.abstract	Στη παρούσα εργασία αρχικά μελετήθηκε πειραματικά η επίδραση που έχει η μεταβολή συγκεκριμένων παραμέτρων στροβιλογεννητριών (VGs) στους παραγόμενους στροβίλους. Τα VG είναι το τοποθετημένα πάνω σε επίπεδη πλάκα ενώ για τη μελέτη έγιναν πειράματα σε αεροδυναμική σήραγγα με χρήση της μεθόδου stereoscopic PIV. Αρχικά επιλέχθηκε ένα VG αναφοράς με ύψος h=0,92δ (δ το ύψος του οριακού στρώματος), μήκος l=2h=55mm και γωνία πρόσπτωσης β=20°. Έχοντας ως βάση το συγκεκριμένο VG μεταβάλαμε τη γωνία πρόσπτωσης κατά 5° και προς τις δύο κατευθύνσεις κρατώντας το μήκος και το ύψος σταθερό και αντίστοιχα μεταβάλαμε το ύψος κατά 0,8δ και προς τις δύο κατευθύνσεις κρατώντας το μήκος και τη γωνία σταθερή. Η ίδια μελέτη έγινε για ορθογώνια και τριγωνικάίγωνα VGs ίδιων χαρακτηριστικών μεγεθών (μήκος, ύψος, γωνία πρόσπτωσης) για να ελεγχθεί και η επίδραση του σχήματος. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η μεταβολή της γωνίας επηρεάζει έντονα τους παραγόμενους στροβίλους κυρίως ως προς το μέγεθός και τα τροχιά τους οδηγώντας σε αύξηση της τάξεως 35% με 45% στη κυκλοφορία για μεταβολή της γωνίας κατά 5°. Η μεταβολή του ύψους επηρεάζει σε μικρό βαθμό κυρίως το μέγεθος των στροβίλων. Τα ορθογώνια παρήγαγαν κατά 50% ισχυρότερους στροβίλους σε σχέση με τα τριγωνικάίγωνα, ενώ και για τα δύο σχήματα η επίδραση των μεταβολών σε ύψος και γωνία πρόσπτωσης ήταν ίδια. Στη συνέχεια επιλέχθηκε ένα VG (h=0,92δ, β=25° για ορθογώνια και τριγωνικάίγωνα) για να μελετηθεί η αλληλεπίδραση των στροβίλων όταν υπάρχει ζεύγος VG. Μελετήθηκαν τρεις διατάξεις: συγκλίνουσα, αποκλίνουσα και παράλληλη όπου στη κάθε μία τα VGs μελετήθηκαν για τρεις διαφορετικές μεταξύ τους αποστάσεις (1h, 2h, 3h). Στη συγκλίνουσα διάταξη η αλληλεπίδραση είναι έντονη και εκφράζεται κυρίως με μεγαλύτερη απομάκρυνση των δύο στροβίλων από το δάπεδο, με αύξηση του μεγέθους των στροβίλων και μείωση της στροβιλότητας τους σε σχέση με το στρόβιλο που δημιουργείται από ένα VG μόνο του. Στην αποκλίνουσα διάταξη οι στρόβιλοι αλληλεπιδρούν ασθενώς και μόνο για απόσταση 1h μεταξύ των VG. Η αλληλεπίδραση αυτή έχει σαν αποτέλεσμα να απομακρύνονται λιγότερο οι στρόβιλοι από το δάπεδο (σε σύγκριση με τη περίπτωση του μόνου VG) και να έχουν μικρότερη κυκλοφορία λόγω της επίδρασης των δυνάμεων συνεκτικότητας που είναι έντονες κοντά στο δάπεδο. Στη παράλληλη διάταξη η αλληλεπίδραση είναι επίσης έντονη και εκφράζεται με συνένωση των δύο στροβίλων σε έναν μεγαλύτερο σε αρκετές περιπτώσεις. Τριγωνικάίγωνα και ορθογώνια VGs είχαν την ίδια συμπεριφορά για τις διάφορες διατάξεις όπως στη περίπτωση των μόνων VG.	el
heal.abstract	The present diploma thesis investigates experimentally the flow downstream of Vortex Generators and the influence that have changes in certain parameters of the VGs to the generated Vortices. VGs are placed on a flat plate and the experiments were carried out in a wind tunnel with use of stereoscopic PIV method. Initially a VG was built with height h=0.92δ (δ for the boundary layer thickness), length=2h=55mm and angle of attack β=20°.Having this VG as basis we altered the angle of attack by 5 degrees in both directions keeping length and height constant, as well as the height by 0.8δ keeping angle of attack and length constant respectively. Each case (with same values for height and angle of attack) was studied for both rectangular and triangular VGs in order to examine the influence of shape as well. Results showed that variation of angle of attack influences intensively the vortex formation mainly in terms of vortex size and vortex trajectory resulting a growth of 35% - 45% in circulation per 5 degrees growth. Variation of height has much less influence. Rectangular VGs produced vortices with 50% greater circulation compared to triangular VGs while for both shapes the changes of height and angle of attach had the same effect on generated vortices. Then, the VG with h=0.92δ and β=25° (for both rectangular and triangular VGs) was chosen to investigate the interaction between two vortices when the case is a pair of VGs. VGs were studied in a counter rotating set up with common flow up and common flow down as well as in a co-rotating set up. For each set up VGs were placed with three different values of the distance between them (1h, 2h and 3h). Results showed that for counter rotating VGs with common flow up the interaction between the vortices is strong. It is expressed with greater deflection from the flat plate of the vortices as well as growth in size and reduction in vorticity compared to the single VG case. For counter rotating VGs with common flow down the interaction was weak and was noticed for the case in which the distance between the VGs was 1h. This interaction resulted vortices “pushing” each other downwards and a reduction to their circulation by 20% because of the strong viscosity forces close to the flat plate. For the co-rotating VGs the interaction was strong and resulted in some cases the coupling of the two vortices into one more diffused vortex. Triangular and rectangular VGs reacted in the same way to the different set ups just like the single VG case.	en
heal.advisorName	Βουτσινάς, Σπύρος	el
heal.committeeMemberName	Βουτσινάς, Σπύρος	el
heal.committeeMemberName	Ριζιώτης, Βασίλης	el
heal.committeeMemberName	Αναγνωστόπουλος, Ιωάννης	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών. Εργαστήριο Αιολικής Ενέργειας	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	82 σ.
heal.fullTextAvailability	true