Υπολογιστική  προσομοίωση ατμοσφαιρικής ροής γύρω από πρότυπο κτήριο με χρήση του μοντέλου μεγάλων δινών

Κομητόπουλος, Σπυρίδων; Komitopoulos, Spyridon

dc.contributor.author	Κομητόπουλος, Σπυρίδων	el
dc.contributor.author	Komitopoulos, Spyridon	en
dc.date.accessioned	2017-11-29T08:59:36Z
dc.date.available	2017-11-29T08:59:36Z
dc.date.issued	2017-11-29
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/45994
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.14854
dc.rights	Default License
dc.subject	Μοντέλο μεγάλων δινών	el
dc.subject	Ατμοσφαιρικό οριακό στρώμα	el
dc.subject	Μοντελοποίηση τύρβης	el
dc.subject	Υπολογιστική ρευστοδυναμική	el
dc.subject	Πρότυπο κτήριο	el
dc.subject	LES	en
dc.subject	Model building	en
dc.subject	PALM Hannover	en
dc.subject	Atmospheric boundary layer	en
dc.subject	Turbulence modeling	en
dc.title	Υπολογιστική προσομοίωση ατμοσφαιρικής ροής γύρω από πρότυπο κτήριο με χρήση του μοντέλου μεγάλων δινών	el
dc.title	Simulation of flow around model building using a large eddy model	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Υπολογιστική ρευστομηχανική	el
heal.classification	Computational fluid mechanics	en
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2017-10-19
heal.abstract	Το PALM αποτελεί ένα σχετικά πρόσφατο πρόγραμμα, ανοιχτού και ελεύθερου πηγαίου κώδικα , το οποίο ο αναπτύχθηκε με βασικό σκοπό της επίλυση ροών εντός του Ατμοσφαιρικού Οριακού Στρώματος. Το μέγεθος των διαστάσεων και η συνθετότητα των ρευστοδυναμικών, φυσικών, χημικών ή άλλων χαρακτηριστικών που εμπλέκονται στην προσομοίωση μιας ατμοσφαιρικής ροής, καθιστούν απαγορευτική την κατασκευή πυκνών πλεγμάτων για τη λεπτομερή μελέτη της. Η συνήθης πρακτική είναι να κατασκευάζονται απλά και σχετικά αραιά πλέγματα, τα οποία βασίζονται σε εκτεταμένη χρήση υπολογιστικών ή/και εμπειρικών μοντέλων για την προσομοίωση της επίδρασης της τοπογραφίας και των λοιπών μετεωρολογικών φαινομένων. Το PALM, σχεδιασμένο σε αυτό το πλαίσιο, προσφέρει τη δυνατότητα της εύκολης και γρήγορης περιγραφής της τοπογραφίας, σε συνδυασμό με πληθώρα ενσωματωμένων υπολογιστικών εργαλείων, κάνοντας κατά το δυνατόν αποτελεσματικότερη χρήση των πόρων ενός υπολογιστικού συστήματος Linux, οποιασδήποτε κλίμακας. Στην παρούσα διπλωματική εργασία, το PALM χρησιμοποιείται με σκοπό την μελέτη του ΑΟΣ, με τη βοήθεια του μοντέλου LES. Οι υπολογιστικές προσομοιώσεις έγιναν με βάση πειράματα που πραγματοποιήθηκαν στην αεροσήραγγα του εργαστηρίου Αεροδυναμικής του ΕΜΠ, τα οποία χρησίμευσαν τόσο στον καθορισμό των φυσικών παραμέτρων, όσο και στην αξιολόγηση των αποτελεσμάτων. Στην πρώτη ενότητα, γίνεται η περιγραφή του φυσικού, μαθηματικού και αριθμητικού μοντέλου που χρησιμοποιήθηκε. Σε αυτά περιλαμβάνονται οι συνεχείς και διακριτοποιημένες ρευστοδυναμικές εξισώσεις, το μοντέλο τύρβης, οι αριθμητικές μέθοδοι επίλυσης των μαθηματικών συστημάτων, η μεθοδολογία επιβολής των συνοριακών συνθηκών και της τοπογραφίας. Στη δεύτερη ενότητα αναπτύσσεται ο τρόπος με τον οποίο το μοντέλο υλοποιείται σε ένα υπολογιστικό σύστημα. Αναλύεται η βασική αρχιτεκτονική του κώδικα, οι δυνατότητες και οι περιορισμοί του, καθώς και οι απαιτήσεις του όσον αφορά στο υπολογιστικό σύστημα. Στην τρίτη ενότητα αναφέρονται οι λεπτομέρειες για τις αριθμητικές προσομοιώσεις. Περιγράφονται και αιτιολογούνται οι παράμετροι χρησιμοποιήθηκαν, καθώς και ο τρόπος με τον οποίον έγινε η μετέπειτα επεξεργασία των αποτελεσμάτων. Στην τέταρτη ενότητα παρουσιάζονται και ερμηνεύονται φυσικά τα αποτελέσματα και εξάγονται τα τελικά συμπεράσματα.	el
heal.abstract	PALM is a relatively recently developed, open source free-ware. Its main focus is the simulation of flows inside the Atmospheric Boundary Layer. The extent of the computational domain, combined with the complexity of the rheological, natural, chemical or other characteristics of an atmospheric flow, do not allow the construction of dense meshes for it ’s detailed study. The usual practice is the solution of simple and coarse meshes, combined with extensive use of numerical and/or experimental models, for the simulation of topography and other meteorological phenomena. PALM , designed in this philosophy, offers the convenience of a fast and easy description of topography, in combination with numerous integrated numerical utilities, making the best possible use of the sources of any computational system. In this thesis, PALM is used in order to study the ABL, based on the LES model. The simulations were based on experiments that were recently conducted in the wind tunnel of the lab of Aerodynamics in the NTUA and were used for both the determination of the physical parameters and the evaluation of the results. The first chapter begins with the description of the physical, the mathematical and the numerical models used. These include the continuous and discrete forms, the model for the closure of turbulence, the numerical methods for the solution of the mathematical systems, the methodology of imposing the boundary conditions and topography. In the second chapter, we develop who that model is realized in a computational system. So the basic code architecture, its features and limitations as well as its demands on the hardware are analyzed. In the third chapter follow the details of the simulations. The choice of the input parameters is presented and explained, along with the procedure for the post process of the results. In the fourth unit, we present and explain the results, making the final conclusions.	en
heal.advisorName	Μπούρης, Δημήτριος	el
heal.committeeMemberName	Βουτσινάς, Σπυρίδων	el
heal.committeeMemberName	Αναγνωστόπουλος, Ιωάννης	el
heal.committeeMemberName	Μπούρης, Δημήτριος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Ρευστών. Εργαστήριο Τεχνολογικών Καινοτομιών Προστασίας Περιβάλλοντος	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	105 σ.
heal.fullTextAvailability	true