Πειραματική μελέτη της κίνησης των τοιχωμάτων λεπτότοιχου εύκαμπτου αγωγού υπό συνθήκες εξαναγκασμένης ροής

DSpace/Manakin Repository

Show simple item record

dc.contributor.author Στέλιος, Ευστάθιος-Γεώργιος el
dc.contributor.author Stelios, Efstathios-Georgios en
dc.date.accessioned 2018-02-06T08:47:33Z
dc.date.available 2018-02-06T08:47:33Z
dc.date.issued 2018-02-06
dc.identifier.uri https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/46408
dc.identifier.uri http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.11539
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 Εύκαμπτος αγωγός el
dc.subject Ταλάντωση el
dc.subject Αυτοδιατηρούμενες el
dc.subject Ταλαντωτική ροή el
dc.subject Εξαναγκασμένη ροή el
dc.subject Flexible tube en
dc.subject Oscillation en
dc.subject Self-excited en
dc.subject Oscillatory flow el
dc.subject Forced flow en
dc.title Πειραματική μελέτη της κίνησης των τοιχωμάτων λεπτότοιχου εύκαμπτου αγωγού υπό συνθήκες εξαναγκασμένης ροής el
heal.type bachelorThesis
heal.secondaryTitle Experimental study of the wall motion of a collapsible thin-walled tube under forced flow conditions en
heal.classification Μηχανική ρευστών el
heal.classification Εφαρμοσμένη ρευστομηχανική el
heal.language el
heal.access free
heal.recordProvider ntua el
heal.publicationDate 2017-10-20
heal.abstract Οι ταλαντώσεις εύκαμπτου λεπτότοιχου αγωγού μελετώνται πειραματικά σε συνθήκες εξαναγκασμένης ροής, η οποία επιβάλλεται μέσω δύο διαφορετικών ειδών αντλίας. Προηγείται θεωρητικό μέρος όπου κάνουμε μία ανασκόπηση διάφορων εργασιών που έχουν συμβάλλει σημαντικά στην κατανόησή μας γύρω από το θέμα των εύκαμπτων αγωγών και στη συνέχεια ακολουθεί η πειραματική μελέτη. Η μελέτη πραγματοποιείται μέσω μέτρησης του σήματος πίεσης ανάντι και κατάντι του αγωγού και μέσω επεξεργασίας εικόνων που ελήφθησαν κατά τη διάρκεια των ταλαντώσεων του αγωγού. Επιβάλλεται στο σύστημα ροή σταθερής παροχής αρχικά μέσω μίας αντλίας προοδευτικής κοιλότητας χαμηλής παλμικής ροής και σε δεύτερη φάση, μέσω μίας περισταλτικής αντλίας υψηλής παλμικής ροής, χωρίζοντας έτσι την εργασία σε δύο μέρη. Και στα δύο πειράματα, διερευνάται η συμπεριφορά του αγωγού σε ένα εύρος παροχών και εσωτερικών πιέσεων, την οποία πίεση μεταβάλλουμε με τη χρήση βανών. Από την επεξεργασία των εικόνων προκύπτουν το σχήμα του αγωγού για τους διάφορους συνδυασμούς των παραμέτρων (παροχή, εσωτερική πίεση), το πλάτος ταλάντωσης καθώς και η συχνότητα των ταλαντώσεων. Συγκρίνονται τα χαρακτηριστικά των ταλαντώσεων με το σήμα πίεσης ανάντι και κατάντι του αγωγού και γίνεται προσπάθεια προσδιορισμού της σχέσης τους με την επιβαλλόμενη ροή. Στο πρώτο πείραμα (αντλία προοδευτικής κοιλότητας), βρέθηκε πως αρχίζουν να εμφανίζονται αυτοδιατηρούμενες ταλαντώσεις όταν η εσωτερική πίεση μειωθεί τόσο ώστε να ξεκινήσει να λυγίζει ο αγωγός, και διατηρούνται για μικρές παροχές, μέχρι να μειωθεί αρκετά η εσωτερική πίεση. Αντίθετα, στο δεύτερο πείραμα εμφανίζονται ταλαντώσεις σε κάθε παροχή και εσωτερική πίεση, και μόνο η έντασή τους μεταβάλλεται με αλλαγή των παραμέτρων. Η σύγκριση των συχνοτήτων λειτουργίας της αντλίας, της διακύμανσης της πίεσης και των ταλαντώσεων του εύκαμπτου αγωγού έδειξε πλήρη εξάρτηση του συστήματος από την αντλία, και επιπλέον, σημεία λειτουργίας όπου ενδεχομένως εμφανίζονται φαινόμενα συντονισμού με αποτέλεσμα μέγιστα στο πλάτος απόκρισης του αγωγού και των πιέσεων. el
heal.abstract The oscillations of a collapsible thin-walled tube are studied experimentally, under the condition of forced flow which is imposed by two different kinds of a pump. The first part of the study is a theoretical review of various papers which have contributed considerably to our understanding of the complex phenomena associated with collapsible tubes, and is then followed by the experimental part. The study is conducted through measuring of the pressure signal, upstream and downstream of the collapsible tube, and through processing of the images captured during tube’s oscillations. A steady flow rate is imposed, firstly by a progressive cavity pump of very low pulsatile flow, and secondly by a positive displacement pump of high pulsatile flow, thus dividing the study into two parts. In both experiments, the behaviour of the tube is explored in a range of flow rates and internal pressures, of which the latter is governed by valves. The image processing reveals the shape of the tube in various parameter couples (flow rate, internal pressure), the amplitude and the frequency of the tube’s oscillations. The resulting oscillations’ characteristics are compared with the pressure signal both upstream and downstream of the tube and their degree of relation with the imposed flow is then examined. During the first experiment (progressive cavity pump), the onset of self-excited oscillations was found to be in line with the beginning of the tube’s buckling, which occurs with a lowering of internal pressure. From this point on, the oscillations are preserved, if the flow rate is low enough, up to a certain lowering of internal pressure. On the contrary, in the second experiment, tube’s oscillations are present throughout the whole range of parameters, with only their intensity (frequency and amplitude) being changed. Furthermore, the comparison of the pump’s operation frequency with the fluctuation of the pressure signal and the tube’s oscillations frequency has shown a direct system dependence upon the pump, and additionally, cases where phenomena of resonance may occur. en
heal.advisorName Μαθιουλάκης, Δημήτριος el
heal.committeeMemberName Ριζιώτης, Βασίλειος el
heal.committeeMemberName Μπούρης, Δημήτριος el
heal.academicPublisher Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Ρευστών. Εργαστήριο Αεροδυναμικής και Υδροδυναμικών Μηχανών el
heal.academicPublisherID ntua
heal.numberOfPages 201 σ. el
heal.fullTextAvailability true

Files in this item

The following license files are associated with this item:

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα Except where otherwise noted, this item's license is described as Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα