Υπολογισμός επιδράσεων ελαστικότητας σε σύστημα παλλόμενου πτερυγίου ως μη-μόνιμο σύστημα πρόωσης

Πριόβολος, Ανδρέας; Priovolos, Andreas

dc.contributor.author	Πριόβολος, Ανδρέας	el
dc.contributor.author	Priovolos, Andreas	en
dc.date.accessioned	2017-11-28T06:40:27Z
dc.date.available	2017-11-28T06:40:27Z
dc.date.issued	2017-11-28
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/45983
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.14713
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	υδροδυναμική ελαστικότητα	el
dc.subject	Υδροελαστικότητα	el
dc.subject	Παλλόμενο πτερύγιο	el
dc.subject	Hydrodynamics elasticity	en
dc.subject	Hydroelasticity	en
dc.subject	Flapping foil	en
dc.title	Υπολογισμός επιδράσεων ελαστικότητας σε σύστημα παλλόμενου πτερυγίου ως μη-μόνιμο σύστημα πρόωσης	el
dc.title	Effects of chordwise flexibility on flapping-foil thruster	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	ΝΑΥΤΙΚΗ ΥΔΡΟΔΥΝΑΜΙΚΗ	el
heal.classificationURI	http://data.seab.gr/concepts/f153a1858b050e85acd4d48b9602986e66543497
heal.language	en
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2017-07-18
heal.abstract	Στα πλαίσια αυτής της διπλωματικής εργασίας αναπτύσσεται μια μέθοδος επίλυσης του προβλήματος παλλόμενης υδροτομής με ικανότητα παραμόρφωσης υπό τις υδροδυναμικές πιέσεις κατά τη διάσταση της χορδής. Πρόσφατες έρευνες έχουν δείξει ότι προωστήρες που βασίζουν την αρχή λειτουργία τους σε παλλόμενα πτερύγια μπορούν να επιτύχουν μεγάλους βαθμούς απόδοσης. Η προσθήκη ευκαμψίας περαιτέρω βελτιώνει την απόδοσή τους. Βιομιμητικά συστήματα παλλόμενων πτερυγίων είναι επίσης κατάλληλα για εφαρμογές όπως η υποβοήθηση πρόωσης πλοίου μέσω απορρόφησης ενέργειας από το θαλάσσιο περιβάλλον και τα κύματα, καθώς κι απομάστευση ενέργειας ως ανανεώσιμη πηγή ενέργειας. Στην παρούσα εργασία αναλύεται ένα υδροελαστικό μοντέλο που βασίζεται στην μέθοδο πεπερασμένων δινών (DVM) για την επίλυση του υδροδυναμικού προβλήματος, σε σύζευξη με τη θεωρία πλακών Kirchhoff για την επίλυση του προβλήματος της ελαστικής παραμόρφωσης της υδροτομής. Σκοπός είναι η διερεύνηση της επίδρασης της ελαστικότητας σε σύστημα παλλόμενων πτερυγίων. Η απόκριση της υδροτομής προκαλείται από αρμονική διέγερση σε κατακόρυφη κίνηση (heaving) και στροφή (pitching) περί το χείλος πρόσπτωσης. Σε πρώτη προσέγγιση υποθέτουμε ότι το πάχος της υδροτομής είναι αμελητέο, καθώς κι ότι οι ελαστικές παραμορφώσεις είναι μικρές. Αριθμητικά αποτελέσματα παρουσιάζονται για το συντελεστή ώσης και το βαθμό απόδοσης του συστήματος σε ένα εύρος παραμέτρων λειτουργίας και σχεδίασης, όπως αριθμός Strouhal, πλάτος κατακόρυφης κίνησης, πλάτος στροφής, καμπτική δυσκαμψία. Οι ενδείξεις είναι προς την πλευρά αυξημένου βαθμού απόδοσης λόγω της προστιθέμενης ευκαμψίας της υδροτομής. Το παρόν αριθμητικό μοντέλο μπορεί να επεκταθεί εύκολα ώστε να χρησιμοποιηθεί ως εργαλείο για σχεδιασμού κι ελέγχου βιομιμητικών συστημάτων σε εφαρμογές πρόωσης.	el
heal.abstract	In this thesis a numerical model is devised to treat the problem of flapping foil propulors with chordwise flexibility. Recent research and development concerning flapping-wing propulsors has shown that such systems are able to achieve high levels of efficiency. Moreover, it has been demonstrated that chordwise flexibility further enhances their propulsive performance. Flapping foil biomimetic systems are also appropriate for other applications such as augmentation of ship overall propulsion by wave energy extraction and exploitation of wave and current renewable energy resources. In the present thesis a hydroelastic model based on a Discrete Vortex Method (DVM) for the hydrodynamics, in conjunction with Kirchhoff plate theory equation for the flexural deflection, is used to study the effect of chordwise flexibility on the performance of flapping hydrofoil. The foil response is actuated by harmonic heaving motion and pitching about its leading edge. As a first approximation we assume that the thickness and transverse deflections are small compared to the chord length. Numerical results are presented concerning the thrust coefficient and the efficiency of the system over a range of design and operation parameters, including Strouhal number, heaving and pitching amplitudes, and flexural rigidity, indicating that chordwise flexibility can improve propulsive efficiency. The present method can serve as a useful tool for assessment and the preliminary design and control of such biomimetic systems for marine propulsion.	en
heal.advisorName	Μπελιμπασσάκης, Κωνσταντίνος	el
heal.committeeMemberName	Πολίτης, Γεράσιμος	el
heal.committeeMemberName	Τριανταφύλλου, Γεώργιος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ναυπηγών Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Ναυτικής και Θαλάσσιας Υδροδυναμικής. Εργαστήριο Ναυτικής και Θαλάσσιας Υδροδυναμικής	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	141 σ.	el
heal.fullTextAvailability	true