Ανώτερης Τάξης Σχήματα ENO - WENO για Συμπιεστές Ροές

Ντούρας, Δημήτριος; Ntouras, Dimitrios

dc.contributor.author	Ντούρας, Δημήτριος	el
dc.contributor.author	Ntouras, Dimitrios	el
dc.date.accessioned	2018-07-10T12:12:21Z
dc.date.available	2018-07-10T12:12:21Z
dc.date.issued	2018-07-10
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/47263
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.15514
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Ρευστοδυναμική	el
dc.subject	Υπολογιστική	el
dc.subject	Συμπιεστό ρευστό	el
dc.subject	Ανώτερη τάξη	el
dc.subject	Ουσιωδώς μη ταλαντούμενο	el
dc.subject	Essentially non oscillatory	el
dc.subject	Compressible	el
dc.subject	High order	el
dc.subject	Fluids	el
dc.subject	Computational	el
dc.title	Ανώτερης Τάξης Σχήματα ENO - WENO για Συμπιεστές Ροές	el
dc.title	High Order Schemes ENO - WENO for Compressible Flows	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Υπολογιστικές μέθοδοι στη ρευστοδυναμική	el
heal.classification	Μηχανική των ρευστών	el
heal.classification	Unsteady flow (Fluid dynamics)	el
heal.classificationURI	http://data.seab.gr/concepts/e6ab3f6b562030c0c8396c8ff25de47e482748f3
heal.classificationURI	http://data.seab.gr/concepts/ac15ae00bf02fd98b004a5b92387f8804dae2def
heal.classificationURI	http://id.loc.gov/authorities/subjects/sh88003824
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2018-02-05
heal.abstract	Η διπλωματική εργασία πραγματεύεται μία εισαγωγική έρευνα στην ανάλυση και εφαρμογή των ανώτερης τάξης σχημάτων Essentially Non-Oscillatory και Weighted Essentially Non-Oscillatory σε συμπιεστές, μη μόνιμες ροές σε καρτεσιανά πλέγματα. Ειδικότερα, εξετάζεται ο τρόπος ανακατασκευής μονοδιάστατων και διδιάστατων πεδίων ροής κάνοντας χρήση τοπικών πολυωνύμων τα οποία, επιλέγονται αυτόματα βάσει μη γραμμικών κριτηρίων κλίσης (ομαλότη-τας) των ροϊκών μεγεθών. Στόχος είναι η αποφυγή της ανάπτυξης αριθμητικών ταλαντώσεων (Spurious Oscillations) κοντά στα κρουστικά κύματα και στις ασυνέχειες, διατηρώντας παράλληλα την υψηλή τάξης ακρίβεια σε όλο το πεδίο, προκειμένου να αποτυπωθούν οι περίπλοκες δομές, που τυχόν αναπτύσσονται στην ροή. Επιχειρείται η ανάδειξη των πλεονεκτημάτων και των μειονεκτημάτων της μεθόδου έχοντας ως σημείο αναφοράς την δεύτερη τάξη μέθοδο Monotonic Upstream - Centered Scheme με την χρήση περιοριστή. Επιπλέον, παρουσιάζονται δύο μέθοδοι για την επιβολή της μονοτονίας στην συνάρτηση παρεμβολής. Αναφορικά με τις αριθμητικές προσομοιώσεις υλοποιήθηκαν, υπολογιστικοί κώδικες σε γλώσσα C++. Αρχικά, στην περίπτωση της μονοδιάστατης ροής, μελετήθηκαν κάποιες ιδιαίτερες περιπτώσεις ροής που περιλαμβάνουν τόσο ισχυρές ασυνέχειες, όσο και περίπλοκες δομές. Σκοπός είναι η κατάδειξη των ιδιαιτεροτήτων των μεθόδων ανακατασκευής και η εξέταση της στιβαρότητας των σχημάτων. Στο δεύτερο μέρος των αποτελεσμάτων, παρουσιάζονται δύο παραδείγματα διδιάστατης ροής που περιλαμβάνουν πολύπλοκα φαινόμενα αεριοδυναμικής. Προκειμένου να εξακριβωθεί η ικανότητα των σχημάτων ENO στην αποτύπωση των ασυνεχειών, το πρώτο παράδειγμα αποτελείται από ένα κάθετο κύμα κρούσης, το οποίο προσπίπτει σε τοίχο που βρίσκεται υπό κλίση 30 μοιρών. Καθώς το κύμα κινείται πάνω στον τοίχο, εξελίσσεται μία διπλή ανάκλαση τύπου Mach. Στο δεύτερο παράδειγμα, μελετάται υπό το πρίσμα της αριθμητικής διάχυσης των σχήματων WENO, η αλληλεπίδραση δύο στροβίλων τύπου Taylor που βρίσκονται σε κοντινή απόσταση.	el
heal.abstract	his diploma thesis carries out an introductory research on the high order schemes Essentially Non-Oscillatory and Weighted Essentially Non-Oscillatory for unsteady, compressible flows on cartesian grids. Specifically, it investigates the method of reconstructing one and two dimensional flow fields using locally defined polynomials, which are selected based on a non linear adaptive procedure for automatically choosing the locally smoothest stencil. Using this key idea, it is avoided crossing discontinuities and hence creating spurious oscillations near shock waves and contact discontinuities, while the global high order of accuracy is maintained. It is attempted to determine the advantages and disadvantages of the method, using as a reference point the second order Monotonic Upstream - Centered Scheme applied with limiter. Furthermore, two methods are introduced in order to preserve the monotinocity of the interpolating function. In regard to the numerical simulations, they were implemented computational codes in C ++. Firstly, for the one dimensional cases, they were considered specific numerical experiments containing both shocks and complex smooth structures. The main purpose is to clarify the behavior of ENO and WENO schemes and draw conclusions about the robustness of the schemes. At the second part of the numerical results, two standard benchmark test for gas dynamics codes are studied. In order to investigate the shock capturing property of the ENO schemes, the first case consists of a Mach 10 normal shock that hits a ramp inclined by 30 degrees. When the shock passes the ramp, a double Mach configuration evolves. The second test case, analyses the interaction of two Taylor type vortices in close distance, by means of the numerical diffusion of the WENO schemes.	en
heal.advisorName	Βουτσινάς, Σπυρίδων	el
heal.committeeMemberName	Βουτσινάς, Σπυρίδων	el
heal.committeeMemberName	Ριζιώτης, Βασίλειος	el
heal.committeeMemberName	Αναγνωστόπουλος, Ιωάννης	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Ρευστών. Εργαστήριο Αεροδυναμικής	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	87 σ.
heal.fullTextAvailability	true