Αεροελαστική ανάλυση πτερύγων με χρήση αεροδυναμικού μοντέλου υψηλής πιστότητας

Κουκάς, Ευάγγελος; Koukas, Evangelos

dc.contributor.author	Κουκάς, Ευάγγελος	el
dc.contributor.author	Koukas, Evangelos	en
dc.date.accessioned	2020-04-24T08:26:26Z
dc.date.available	2020-04-24T08:26:26Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/50223
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.17921
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Δυναμική αεροελαστικότητα	el
dc.subject	Παραμόρφωση πλεγματος	el
dc.subject	Μετρικές ποιότητας πλέγματος	el
dc.subject	Αεροδυναμική απόσβεση	el
dc.subject	Dynamic aeroelasticity	en
dc.subject	Mesh quality metrics	en
dc.subject	Mesh deformation	en
dc.subject	Aerodynamic damping	en
dc.title	Αεροελαστική ανάλυση πτερύγων με χρήση αεροδυναμικού μοντέλου υψηλής πιστότητας	el
dc.title	Aeroelastic analysis of blades using high fidelity aerodynamic model	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Αεροελαστικότητα	el
heal.classification	Aeroelasticity	en
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2019-06-07
heal.abstract	Στην παρούσα διπλωματική εργασία αναπτύχθηκε ένας υπολογιστικός κώδικας αεροελαστικής ανάλυσης για εφαρμογή σε πτέρυγες αεροσκαφών, ο οποίος χρησιμοποιεί την προσέγγιση της στιβαρής σύζευξης μεταξύ του κώδικα ανάλυσης της ροής και αυτού της δομικής ανάλυσης. Η αεροελαστικη αυτή μέθοδος χρησιμοποιεί τον επιλύτη MaPFlow ο οποίος έχει αναπτυχθεί στη εργαστήριο αεροδυναμικής των Μηχανολόγων Μηχανικών για την επίλυση των 3Δ εξισώσεων Navier-Stokes και τον κώδικα GAST για την ελαστική ανάλυση της πτέρυγας. Επιπρόσθετα διερευνήθηκαν διάφοροι τρόποι παραμόρφωσης του υπολογιστικού πλέγματος. Πιο συγκεκριμένα έγινε σύγκριση μεταξύ μια αλγεβρικής μεθόδου η οποία διακρίνεται για το μικρο υπολογιστικό κόστος της και αυτής που κάνει χρήση ακτινικών συναρτήσεων βάσης (RBF) για την παραμόρφωση. Επιπλέον αναπτύχθηκαν διάφορες τεχνικές για την δυναμική παραμόρφωση του πλεγματος με στόχο την εξεύρεση της καλύτερης δυνατής για εφαρμογές σε αεροελαστικές προσομοιώσεις. Επιπλέον για την σύγκριση των μεθόδων παραμόρφωσης χρησιμοποιήθηκαν κατάλληλες μετρικές για την ποσοτικοποίηση των γεωμετρικών χαρακτηριστικών των στοιχείων του πλεγματος, με στόχο την εξαγωγή συμπερασμάτων για την συνολική ποιοτητα του πλεγματος. Τέλος μελετήθηκε η αεροελαστική απόσβεση προδιαγεγραμμένων ταλαντώσεων, με βάση τις ιδιομορφες του πτερυγίου της ανεμογεννήτριας NREL 5MW. Επιπρόσθετα έγινε σύγκριση μεταξύ διαφορετικών μεθόδων για τον υπολογισμό των αεροδυναμικών φορτίων καθώς επίσης και για τον τελικό υπολογισμό της απόσβεσης των ταλαντώσεων.	el
heal.abstract	In this diploma thesis a dynamic aeroelastic code was developed for aircraft wing applications, which uses a robust coupling approach between the CFD solver and this structural analysis. This aeroelastic method uses the solver MaPFlow which has been developed in the Aerodynamics Laboratory of the department of Mechanical Engineering at NTUA to solve the 3D Navier-Stokes equations and the code GAST for elastic wings analysis. In addition, various ways for the deformation of the computational mesh were investigated. More specifically, a comparison was made between an algebraic method that is distinguished for its low computational cost, and one which uses radial base functions (RBF) for the deformation. Moreover various techniques were developed for the dynamic deformation of the mesh with the aim of finding the best possible for aeroelastic simulations. In addition, for the comparison of the these methods, suitable metrics were developed to quantify the geometric characteristics of the mesh elements, in order to draw conclusions about the overall quality of the mesh. Finally, the aeroelastic damping of predescribed oscillations was studied, based on the eigenvectors of the wind turbine blade NREL 5MW. In addition, a comparison was made between different methods for the calculation of aerodynamic loads and for the final calculation of the damping of these oscillations.	en
heal.advisorName	Ριζιώτης, Βασίλειος	el
heal.advisorName	Παπαδάκης, Γεώργιος	el
heal.committeeMemberName	Ριζιώτης, Βασίλειος	el
heal.committeeMemberName	Βουτσινάς, Σπυρίδων	el
heal.committeeMemberName	Μπούρης, Δημήτριος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Ρευστών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	84 σ.
heal.fullTextAvailability	true