Προγραμματισμός λογισμικού για την επίλυση μη-μόνιμων πεδίων ροής με κινούμενα στερεά όρια με τη μέθοδο των τεμνόμενων κυψελών (cut-cell)

Κατσανούλης, Στέργιος; Katsanoulis, Stergios

dc.contributor.author	Κατσανούλης, Στέργιος	el
dc.contributor.author	Katsanoulis, Stergios	en
dc.date.accessioned	2016-02-10T13:18:11Z
dc.date.available	2016-02-10T13:18:11Z
dc.date.issued	2016-02-10
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/41979
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.5624
dc.rights	Default License
dc.subject	Μη-οριόδετα πλέγματα	el
dc.subject	Μη-μόνιμα πεδία ροής	el
dc.subject	Τεμνόμενες κυψέλες	el
dc.subject	Κινούμενα στερεά όρια	el
dc.subject	Immersed boundaries	en
dc.subject	Unsteady flow field	el
dc.subject	Cut-Cell	el
dc.subject	Moving solid boundaries	el
dc.subject	Συμπιεστό ρευστό	el
dc.subject	Compressible fluid	en
dc.title	Προγραμματισμός λογισμικού για την επίλυση μη-μόνιμων πεδίων ροής με κινούμενα στερεά όρια με τη μέθοδο των τεμνόμενων κυψελών (cut-cell)	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Μηχανική ρευστών	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2015-10-08
heal.abstract	Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται την ανάπτυξη ενός λογισμικού αριθμητικής επίλυσης μη-μόνιμων πεδίων ατριβούς, συμπιεστής ροής με κινούμενα στερεά όρια με τη μέθοδο των μη-οριόδετων πλεγμάτων (Immersed Boundary Method). Ειδικότερα, το λογισμικό χρησιμοποιεί την τεχνική των τεμνόμενων κυψελών για τον χειρισμό των κυψελών στη γειτονιά του στερεού ορίου ενώ η επίλυση των εξισώσεων που διέπουν τη ροή πραγματοποιείται μέσω της μεθόδου των πεπερασμένων όγκων (Cut-Cell Finite-Volume approach). Επιπλέον, αναπτύσσεται μια μέθοδος για την απόδοση τιμών στις μεταβλητές ροής και στις γεωμετρικές ποσότητες των κυψελών που εισέρχονται στο ρευστό κατά την κίνηση του στερεού ορίου. Αναφορικά με τις εφαρμογές που εξετάζονται, αρχικά, πραγματοποιείται η πιστοποίηση του επιλύτη σε δύο χρονικά μόνιμες ροές, μια υποηχητική και μια διηχητική. Στη συνέχεια, παρουσιάζονται οι αντίστοιχες περιπτώσεις ροών σε μη-μόνιμες συνθήκες, με το μη-μόνιμο πεδίο να είναι απόρροια της χρονικής μεταβολής των οριακών συνθηκών. Επιπλέον, εξετάζεται η περιοδική κίνηση πρόνευσης δύο αεροτομών για τις οποίες υπάρχουν πειραματικά δεδομένα ενώ, όπου είναι εφικτό, πραγματοποιείται η σύγκριση με αποτελέσματα που παράχθηκαν από την αριθμητική επίλυση των ίδιων περιπτώσεων είτε σε οριόδετα πλέγματα, είτε σε μη-οριόδετα πλέγματα που στηρίζονται στην υλοποίηση της μεθόδου Ghost-Cell. Τέλος, μελετάται η μη-μόνιμη ροή γύρω από μια υπεραντωτική διάταξη (flap).	el
heal.abstract	The present diploma thesis is dealing with the development of CFD software concerning the numerical solution of the steady and unsteady, inviscid and compressible fluid flow equations, including cases with moving solid boundaries, through the Immersed Boundary method, according to the finite-volume technique. More specifically, the software applies the Cut-Cell method for discretizing the flow equations over cells in the vicinity of the solid boundary. Furthermore, a new method is developed for attributing values in the field variables and geometrical quantities of cells entering the fluid domain during the motion of the solid boundary. Regarding applications, initially, a validation of the solver in steady, subsonic and transonic flow fields is carried out. Then, cases with unsteady flow conditions where the unsteadiness results from the temporal variation of the imposed boundary conditions are studied. Moreover, the periodic pitching motion of two airfoils, for which experimental data are available, is presented. In some cases, comparison with the results derived from the numerical solution of the same cases, using either body-fitted grids, or cartesian grids by implementing the Ghost-Cell technique, is made. Finally, the unsteady flow around a high-lift device (flap) is studied using the developed software.	en
heal.advisorName	Γιαννάκογλου, Κυριάκος	el
heal.committeeMemberName	Γιαννάκογλου, Κυριάκος	el
heal.committeeMemberName	Μαθιουδάκης, Κωνσταντίνος	el
heal.committeeMemberName	Αρετάκης, Νικόλαος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Ρευστών. Εργαστήριο Θερμικών Στροβιλομηχανών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	99 σ.
heal.fullTextAvailability	true