Μοντελοποίηση βλάστησης κατά τον υπολογισμό τυρβωδών ροών σε αστικές περιοχές

Γαλίκας, Μάρκος; Galikas, Markos

dc.contributor.author	Γαλίκας, Μάρκος	el
dc.contributor.author	Galikas, Markos	en
dc.date.accessioned	2020-10-22T09:43:22Z
dc.date.available	2020-10-22T09:43:22Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/51598
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.19296
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	Πυκνότητα περιοχής φύλλων	el
dc.subject	Συντελεστής αντίστασης	el
dc.subject	Υπολογιστική ρευστομηχανική	el
dc.subject	Μοντέλα τύρβης	el
dc.subject	Μοντέλα βλάστησης	el
dc.subject	Vegetation models	en
dc.subject	Leaf area density	en
dc.subject	K-epsilon model	en
dc.subject	Sanz model	en
dc.subject	Durbin timescale limiter	en
dc.title	Μοντελοποίηση βλάστησης κατά τον υπολογισμό τυρβωδών ροών σε αστικές περιοχές	el
dc.title	Vegetation modeling in turbulent flow field calculations in urban areas	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Computational fluid dynamics	en
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2020-10-09
heal.abstract	Στην παρούσα διπλωματική εργασία παρουσιάζεται το θέμα της προσομοίωσης βλάστησης στην υπολογιστική ρευστομηχανική, όπως αποτυπώνεται από τη θεωρία τύρβης και τη συμβολή των ερευνητών για την ενσωμάτωση σε αυτή. Έμφαση δίνεται στις διαφορετικές μοντελοποιήσεις και στα αποτελέσματα της κάθε μίας. Με την εργασία αυτή, διερευνήθηκε η ακρίβεια των διαφορετικών προσεγγίσεων, βασιζόμενη σε πειραματικά δεδομένα από προηγούμενες μελέτες, ενώ παράλληλα αποτυπώθηκε και το υπολογιστικό κόστος τους. Σκοπός ήταν να βρεθεί αποδεκτός συνδυασμός ακρίβειας υπολογισμών και υπολογιστικού κόστους. Το παραπάνω υλοποιήθηκε στο αρχικό του στάδιο με κατάλληλη βιβλιογραφική ανασκόπηση, όπου έγινε η αναζήτηση των σχημάτων μοντελοποίησης. Στη συνέχεια, αυτά εφαρμόστηκαν σε δύο περιπτώσεις μελέτης για την εύρεση της καλύτερης προσέγγισης στο πρόβλημα της βλάστησης και σε μία εφαρμογή της. Έγινε χρήση του υπολογιστικού εργαλείου CAFFCA3D για τον υπολογισμό των παραμέτρων του προβλήματος, ενώ η σχηματική τους αναπαράσταση έγινε με τη βοήθεια προγράμματος εργαλείου αναπαράστασης δεδομένων υπολογιστικής ρευστομηχανικής. Για την περίπτωση της πρακτικής εφαρμογής έγινε χρήση του σχεδιαστικού εργαλείου SketchUp. Στην περιοχή της βλάστησης, η επίδραση του φυλλώματος στη ροή δημιουργεί επιπλέον διεργασίες παραγωγής και καταστροφής της τυρβώδους κινητικής ενέργειας σε ένα ευρύ φάσμα διαφορετικών μεγεθών εξαιτίας της ετερογενής γεωμετρίας, με την μοντελοποίησης της να απαιτεί τροποποίηση των εξισώσεων για την ενσωμάτωση των φυσικών αυτών διεργασιών. Στην εργασία αυτή γίνεται ξεκάθαρο ότι το πρόβλημα της μοντελοποίησης της βλάστησης είναι περίπλοκο και δεν μπορούμε να πούμε σε ασφάλεια ποια από τις μεθόδους υπερέχει αδιαμφισβήτητα έναντι των υπολοίπων. Τα αποτελέσματα της εργασίας αυτής είναι σίγουρο ότι μπορούν να δώσουν για γενική εποπτεία του προβλήματος της βλάστησης και μια ενδιαφέρουσα σύγκριση των συνηθισμένων τεχνικών που χρησιμοποιούνται. Επιπλέον δίνεται να δώσουν μια πρώτη κατεύθυνση για την περαιτέρω ανάπτυξη των υπολογιστικών διαδικασιών είτε αυτή αφορά την γενική κατανόηση γύρω από τη θεωρία της τύρβης είτε αυτή αφορά το κομμάτι της βλάστησης και της επίδρασής της.	el
heal.abstract	In the current thesis the topic of vegetation representation in computational fluid mechanics is presented, as described by the turbulence theory and the contribution of researchers to its integration. Emphasis is placed on the different modeling and the results of each. With this work, the accuracy of the different schemes was investigated, based on experimental data from previous studies, while at the same time their computational cost was recorded. The aim was to find an acceptable combination of calculation accuracy and computational cost. The above was approached in its initial stage with an appropriate literature review, where the search for modeling schemes was done. These were then applied in two case studies to find the best approach to the vegetation problem and in one application. The CFD tool CAFFCA3D was used to calculate the parameters of the problem, while their visual representation was done with the help of a CFD Post Processor Tool. In the case of the practical application, the design tool SketchUp was used. In the vegetation area, the effect of foliage on flow creates additional processes of production and destruction of turbulent kinetic energy in a wide range of different sizes due to the heterogeneous geometry, with its modeling requiring modification of the equations to incorporate these physical processes. In this work it becomes clear that the problem of vegetation modeling is complex and we cannot say with certainty which of the methods is unquestionably superior to the others. The results of this work are sure to give an overview of the vegetation problem and an interesting comparison of the usual techniques used. In addition, they give a first direction for the further development of computational processes, whether it concerns the general understanding around the theory of turbulence or it concerns the part of vegetation and its effect.	en
heal.advisorName	Μπούρης, Δημήτριος	el
heal.committeeMemberName	Μαθιουλάκης, Δημήτριος	el
heal.committeeMemberName	Ριζιώτης, Βασίλειος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Ρευστών. Εργαστήριο Τεχνολογικών Καινοτομιών Προστασίας Περιβάλλοντος	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	94 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false