Αριθμητική επίλυση και διερεύνηση της ροής σε πτερωτή φυγοκεντρικής αντλίας με χρήση ανοικτών λογισμικών

Αυγερινού, Κυριακή; Avgerinou, Kyriaki

dc.contributor.author	Αυγερινού, Κυριακή	el
dc.contributor.author	Avgerinou, Kyriaki	en
dc.date.accessioned	2018-11-29T08:44:57Z
dc.date.available	2018-11-29T08:44:57Z
dc.date.issued	2018-11-29
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/48157
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.16251
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	Υπολογιστική ρευστομηχανική	el
dc.subject	Ασυμπίεστη ροή	el
dc.subject	Μόνιμη ροή	el
dc.subject	Πτερωτή φυγοκεντρικής αντλίας	el
dc.subject	Γένεση πλέγματος	el
dc.subject	SALOME	en
dc.subject	ParaView	en
dc.subject	cfMesh	en
dc.subject	OpenFOAM	en
dc.subject	k-omega SST	en
dc.subject	SRFSimpleFoam	en
dc.title	Αριθμητική επίλυση και διερεύνηση της ροής σε πτερωτή φυγοκεντρικής αντλίας με χρήση ανοικτών λογισμικών	el
dc.title	Numerical calculation and analysis of the flow in a centrifugal pump impeller using open source software	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Υδροδυναμικές μηχανές	el
heal.language	el
heal.language	en
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2018-10-16
heal.abstract	Η παρούσα Διπλωματική Εργασία έχει ως αντικείμενο τη μελέτη της ροής στην πτερωτή φυγοκεντρικής αντλίας νερού, με τη χρήση ελεύθερων λογισμικών ανοικτού κώδικα. Το κεντρικό λογισμικό πακέτο υπολογιστικής ρευστομηχανικής που χρησιμοποιείται για την αριθμητική επίλυση είναι το OpenFOAM. Για το στάδιο της πλεγματοποίησης, προστίθεται στις ήδη υπάρχουσες βιβλιοθήκες του και η βιβλιοθήκη ανοικτού κώδικα, αυτόματης γένεσης πλεγμάτων: cfMesh. Πέρα από αυτά τα δύο βασικά εργαλεία, αξιοποιούνται επίσης οι πλατφόρμες SALOME και ParaView, για τις διαδικασίες της προ- και της μετεπεξεργασίας αντίστοιχα. Μέχρι πρότινος, το εργαστήριο των Υδροδυναμικών Μηχανών (ΕΥΜ) του Εθνικού Μετσοβίου Πολυτεχνείου χρησιμοποιούσε το εμπορικό λογισμικό ANSYS Fluent, για τέτοιου είδους εφαρμογές. Τα πλεονεκτήματα, όμως, που προσφέρει το OpenFOAM, σχετικά με τις δυνατότητές του, την αξιοπιστία των προσομοιώσεών του και το μηδενικό του κόστος, αλλά και η ευρεία και αυξανόμενη χρήση του από μεγάλες εταιρείες και πολλά πανεπιστήμια, δημιουργούν την ανάγκη διερεύνησης και κατανόησης των βασικών διεργασιών και εργαλείων του, προκειμένου να διαπιστωθεί η καταλληλότητά του για την προσομοίωση της ροής σε υδροδυναμικές μηχανές. Αυτή η Εργασία αποτελεί τη δεύτερη Διπλωματική που εκπονείται στο ΕΥΜ με χρήση του λογισμικού OpenFOAM. Κάνει τη μετάβαση από την ανάλυση της ροής σε ρυθμιστική βαλβίδα, στην επίλυση της ροής γύρω από περιστρεφόμενο πτερύγιο φυγοκεντρικής αντλίας και από την παραγωγή πλεγμάτων στο ANSYS Fluent, στην πλεγματοποίηση μέσω cfMesh. Ιδιαίτερη προσοχή δίνεται στη γενική δομή και τον τρόπο λειτουργίας των OpenFOAM και cfMesh, αλλά και στα χαρακτηριστικά τους στοιχεία, όσον αφορά την προσομοίωση της ροής σε περιστρεφόμενο πλαίσιο. Περιγράφεται διεξοδικά η διαδικασία της πλεγματοποίησης και της αριθμητικής επίλυσης και παρουσιάζονται και σχολιάζονται τα αποτελέσματα του πεδίου ροής που προκύπτουν. Συγκρίνονται με τα διαθέσιμα δεδομένα επικύρωσης της λύσης, με τα οποία συμφωνούν ικανοποιητικά και τελικά επαληθεύεται η αξιοπιστία και η ακρίβεια των λογισμικών.	el
heal.abstract	This Diploma Thesis studies the flow through the impeller of a centrifugal water pump, using free open source software. OpenFOAM is the leading open source computational fluid dynamics toolbox, used for the numerical calculation of the flow. Concerning the meshing process, cfMesh, an open source library for automatic mesh generation, is built on top of OpenFOAM. In addition to OpenFOAM and cfMesh, SALOME and ParaView are also needed, regarding the pre- and post-processing procedures respectively. Thus far, all similar projects undertaken by the laboratory of Hydraulic Machines of the National Technical University of Athens, were based on the usage of the commercial CFD software ANSYS Fluent. However, the significant advantages, that OpenFOAM has to offer over other CFD tools, in respect of its capabilities, the trust that it has gained along the years, its zero costs and the expand of its usage among commercial and academic organizations, create the need to explore and understand its fundamental operations and utilities and ascertain whether it is suitable for hydraulic machine simulations or not. This particular dissertation is the second project conducted by the laboratory of Hydraulic Machines, that includes the usage of the OpenFOAM toolbox. It makes the transition from the numerical analysis of the flow in a globe valve, to the computational resolution of the flow around the rotating blade of a centrifugal pump. Simultaneously, it makes the transition from ANSYS Fluent to cfMesh, with reference to the mesh generation. Special attention is drawn to the general structure and primary operations of OpenFOAM and cfMesh, in conjunction with their key features, relevant to single rotating frame of reference applications. Through this essay, the meshing process and the setup of the resolution of the flow are thoroughly described. The results derived from the simulation are presented and accordingly annotated. They are successfully compared to the validation data available as required, verifying the credibility and the accuracy of the software.	en
heal.advisorName	Αναγνωστόπουλος, Ιωάννης	el
heal.committeeMemberName	Αναγνωστόπουλος, Ιωάννης	el
heal.committeeMemberName	Μπούρης, Δημήτριος	el
heal.committeeMemberName	Μαθιουλάκης, Δημήτριος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Ρευστών. Εργαστήριο Υδροδυναμικών Μηχανών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	158 σ.
heal.fullTextAvailability	true