Aναίρεση του δρόμου δινών von Kármán σε ροή γύρω από υδροφοβικό κύλινδρο με τοποθέτηση κυλίνδρου ελέγχου

Γιαννόπουλος, Γεώργιος Δ.; Giannopoulos, Georgios D.

dc.contributor.author	Γιαννόπουλος, Γεώργιος Δ.	el
dc.contributor.author	Giannopoulos, Georgios D.	en
dc.date.accessioned	2016-03-21T06:53:24Z
dc.date.available	2016-03-21T06:53:24Z
dc.date.issued	2016-03-21
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/42191
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.7182
dc.rights	Default License
dc.subject	Αναίρεση του δρόμου δινών	el
dc.subject	Παθητικός έλεγχος της ροής	el
dc.subject	Υδροφοβικά υλικά	el
dc.subject	Κύλινδρος ελέγχου	el
dc.subject	Τμηματική υδροφοβικότητα	el
dc.subject	Vortex street cancellation	en
dc.subject	Passive flow control	en
dc.subject	Hydrophobic materials	en
dc.subject	Control wire/cylinder	en
dc.subject	Partial slip	en
dc.title	Aναίρεση του δρόμου δινών von Kármán σε ροή γύρω από υδροφοβικό κύλινδρο με τοποθέτηση κυλίνδρου ελέγχου	el
dc.title	Cancellation of the vortex street of a flow, past a hydrophobic cylinder with control wire	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Ρευστομηχανική	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2015-11-12
heal.abstract	Η ροή γύρω από μη αεροδυναμικά σώματα αποτελεί αντικείμενο εκτενούς έρευνας εξαιτίας των πολλών σχετικών εφαρμογών σε ένα μεγάλο εύρος κατασκευών. Το ενδιαφέρον της μελέτης των κατασκευών αυτών προκύπτει, σε μεγάλο βαθμό, από το γεγονός ότι, λόγω της δημιουργίας του δρόμου δινών von Kármán, αυτές υπόκεινται σε δυναμικές φορτίσεις, οι οποίες μπορούν να επιφέρουν κόπωση, και σε ακραίες συνθήκες να οδηγήσουν σε αστοχία. Στο σχετικό πεδίο έρευνας, ξεχωριστή θέση κατέχει η ροή γύρω από κύλινδρο. Η τελευταία αποτελεί μια πρότυπη ροή που έχει μελετηθεί εκτενώς στη βιβλιογραφία, λόγω της απλότητας στον ορισμό του προβλήματος, του μεγάλου εύρους των σχετικών εφαρμογών, αλλά και της σύνθετης και ενδιαφέρουσας φύσης των φαινομένων που λαμβάνουν χώρα. Ένας κύριος στόχος που μπορεί να τεθεί στο πλαίσιο του ελέγχου της ροής γύρω από κύλινδρο είναι η μερική ή η πλήρης αναίρεση του δρόμου δινών, και κατά συνέπεια των επαγόμενων δυναμικών φορτίσεων στις κατασκευές. Οι μέθοδοι ελέγχου μπορεί να είναι παθητικές ή ενεργητικές, με τις τελευταίες να χαρακτηρίζονται από χρήση ενέργειας για την επίτευξη του επιθυμητού στόχου. Στην παρούσα εργασία μελετάται ο συνδυασμός δύο μεθόδων παθητικού ελέγχου με στόχο τη μερική ή πλήρη αναίρεση του δρόμου των δινών στη ροή γύρω από κύλινδρο, με χρήση χαμηλών επιπέδων δράσης ελέγχου, για χαμηλές τιμές του αριθμού Reynolds. Συγκεκριμένα, τοποθετείται ένας μικρότερος κύλινδρος (κύλινδρος ελέγχου) σε κατάλληλες θέσεις στην περιοχή του ομόρρου του κύριου κυλίνδρου, ενώ ταυτόχρονα γίνεται χρήση υδροφοβικότητας σε όλη την επιφάνεια του κύριου κυλίνδρου, ή σε τμήμα αυτής. Εν προκειμένω, το κόστος ελέγχου είναι ανάλογο του αδιάστατου μήκους ολίσθησης που χαρακτηρίζει την υδροφοβική επιφάνεια. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η χρήση του κυλίνδρου ελέγχου έχει σταθεροποιητική επίδραση στη ροή, σε συμφωνία με αποτελέσματα της βιβλιογραφίας. Η εν λόγω σταθεροποιητική επίδραση καθίσταται εντονότερη με αύξηση της διαμέτρου του κυλίνδρου ελέγχου, καθώς και με μείωση της απόστασης μεταξύ των δύο κυλίνδρων. Η χρήση κατάλληλα τοποθετημένου κυλίνδρου ελέγχου με διάμετρο ίση προς το 1/7 της διαμέτρου του κύριου κυλίνδρου μειώνει την απαίτηση σε μήκος ολίσθησης για την πλήρη αναίρεση του δρόμου δινών κατά περίπου 50%. Τέλος, η χρήση υδροφοβικότητας σε τμήμα μόνο της επιφάνειας του κύριου κυλίνδρου, εξαιρουμένης της περιοχής του πίσω σημείου ανακοπής, οδηγεί σε περαιτέρω μείωση της απαίτησης σε μήκος ολίσθησης για την πλήρη σταθεροποίηση της ροής, συγκεκριμένα κατά 10%. Η δυνατότητα σημαντικής μείωσης της απαίτησης σε μήκος ολίσθησης και εύρος της υδροφοβικής επιφάνειας καθιστά το παρόν σχήμα ελέγχου ενδιαφέρον στο πλαίσιο μιας μελλοντικής εφαρμογής του σε κατασκευές.	el
heal.advisorName	Καϊκτσής, Λάμπρος	el
heal.committeeMemberName	Παπαδόπουλος, Χρήστος	el
heal.committeeMemberName	Τριανταφύλλου, Γεώργιος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ναυπηγών Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Ναυτικής Μηχανολογίας	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	76 σ.	el
heal.fullTextAvailability	true