Μοντελοποίηση και βελτιστοποίηση διαφραγματικής μικροαντλίας με χρήση υπολογιστικής ρευστοδυναμικής

DSpace/Manakin Repository

Show simple item record

dc.contributor.author Κοντού, Μαρίνα el
dc.contributor.author Kontou, Marina en
dc.date.accessioned 2018-10-30T11:19:30Z
dc.date.available 2018-10-30T11:19:30Z
dc.date.issued 2018-10-30
dc.identifier.uri https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/47861
dc.identifier.uri http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.16138
dc.rights Default License
dc.subject Βελτιστοποίηση el
dc.subject Εξελικτικοί αλγόριθμοι el
dc.subject Συνεχής συζυγής μέθοδος el
dc.subject Απουσία βαλβίδων ελέγχου el
dc.subject Optimization en
dc.subject Evolutionary algorithms en
dc.subject Continuous adjoint method en
dc.subject Valveless en
dc.subject Μέθοδος ελαστικού μέσου el
dc.subject Elastic Medium Method en
dc.title Μοντελοποίηση και βελτιστοποίηση διαφραγματικής μικροαντλίας με χρήση υπολογιστικής ρευστοδυναμικής el
dc.title CFD-based modeling and optimization of a diaphragmatic micro-pump en
heal.type bachelorThesis
heal.classification Υπολογιστική ρευστοδυναμική el
heal.classification Computational fluid dynamics en
heal.language el
heal.access free
heal.recordProvider ntua el
heal.publicationDate 2018-07-16
heal.abstract Η διπλωματική αυτή εργασία πραγματεύεται τη μελέτη 2Δ διαφραγματικής μικροαντλίας χωρίς βαλβίδες και τεχνητά μέρη αλλά με σύστημα διπλών αποκλινόντων αγωγών (διαχυτών) εκατέρωθεν χώρου με περιοδικά κινούμενο διάφραγμα. Για την πλεγματοποίηση της διάταξης χρησιμοποιείται οριόδετο, μη-δομημένο πλέγμα βασιζόμενο στην τεχνική του προελαύνοντος μετώπου, ενώ η παραμόρφωση αυτού πραγματοποιείται με οικείο λογισμικό που εφαρμόζει τη μέθοδο του ελαστικού μέσου. Το υπάρχον λογισμικό εξελίσσεται ώστε, υπό προϋποθέσεις που ισχύουν στην εργασία αυτή, η παραμόρφωση να επιτυγχάνεται με χαμηλότερο υπολογιστικό κόστος. Επιλύονται οι 2Δ εξισώσεις Navier Stokes ασυμπίεστης και χρονικά μη-μόνιμης ροής, προσταθεροποιημένες με τη μέθοδο της τεχνητής συμπιεστότητας, με οικείο επιλύτη που εκτελείται σε επεξεργαστές καρτών γραφικών και, ταυτόχρονα, εξετάζεται η επίδραση της προσταθεροποίησης στο πεδίο ροής. Το ροϊκό πεδίο που προκύπτει από την επίλυση της χρονικά μόνιμης ροής με οριόδετο, μη-δομημένο πλέγμα συγκρίνεται με εκείνο ετέρου οικείου επιλύτη που χρησιμοποιεί μη-οριόδετο πλέγμα και υιοθετεί τη μέθοδο των τεμνομένων κυψελών, Cut-Cell. Εξετάζεται η μορφή των αγωγών που χρησιμοποιούνται στη διάταξη, η οποία αντικαθιστά με τον καλύτερο τρόπο τις βαλβίδες ελέγχου μίας συνήθους διαφραγματικής αντλίας, ενώ παράλληλα προτείνεται, προγραμματίζεται και δοκιμάζεται μία νέα μέθοδος για την κίνηση του διαφράγματος, Πραγματοποιείται βελτιστοποίηση της διάταξης με χρήση εξελικτικών αλγορίθμων και διατυπώνονται οι μαθηματικές εξισώσεις για τη βελτιστοποίηση με τη συνεχή συζυγή μέθοδο για χρονικά μη-μόνιμη ροή. el
heal.abstract This diploma thesis is dealing with the study of a 2D valveless, diffuser-based diaphragmatic micro-pump. The advancing front method is used to generate the starting body-fitted unstructured grid with triangular elements. An existing in-house software that applies the elastic medium model is used for mesh morphing. The existed software is improved in order to reduce its computational cost. The preconditioned, with the pseudo-compressibility method, 2D Navier Stokes equations for incomressible and unsteady flows are solved, while the influence of the preconditioning to the computed flow field is tested. The stationary flow field, as emerged from an inhouse GPU-enabled CFD solver using body-fitted, unstructured grid is correlated to the flow field computed by another in-house solver using the immersed boundary method, and more specifically, the Cut-Cell method. The type of ducts this pump carries is also examined for the improvement of its operation. A new method for the diaphragm periodic motion is proposed and its main characteristics are analyzed. The pump is optimized using evolutionary algorithms ( the software EA.S.Y. ) and the mathematical formulation of the continuous unsteady adjoint method is performed. en
heal.advisorName Γιαννάκογλου, Κυριάκος el
heal.committeeMemberName Γιαννάκογλου, Κυριάκος el
heal.committeeMemberName Μαθιουδάκης, Κωνσταντίνος el
heal.committeeMemberName Αρετάκης, Νικόλαος el
heal.academicPublisher Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Ρευστών. Εργαστήριο Θερμικών Στροβιλομηχανών el
heal.academicPublisherID ntua
heal.numberOfPages 106 σ.
heal.fullTextAvailability true

Files in this item

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record