Αεροδυναμική ανάλυση δρομέα ελικοπτέρου με τη μέθοδο γραμμής δράσης

Ντινόπουλος, Γρηγόριος

dc.contributor.author	Ντινόπουλος, Γρηγόριος
dc.date.accessioned	2020-11-02T08:13:32Z
dc.date.available	2020-11-02T08:13:32Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/51734
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.19432
dc.rights	Default License
dc.subject	Υπολογιστική αεροδυναμική	el
dc.subject	Μέθοδος γραμμής δράσης	el
dc.subject	Αεροδυναμική	el
dc.subject	Δρομείς ελικοπτέρων	el
dc.title	Αεροδυναμική ανάλυση δρομέα ελικοπτέρου με τη μέθοδο γραμμής δράσης	el
dc.title	Aerodynamic analysis of helicopter rotor using actuator line method	en
dc.contributor.department	Υπολογιστική Μηχανική	el
heal.type	masterThesis
heal.classification	Αεροδυναμική	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2020-06-30
heal.abstract	Η παρούσα μεταπτυχιακή εργασία έχει ως αντικείμενο την διερεύνηση της υπολογιστικής ακρίβειας της μεθόδου Γραμμής Δράσης (Actuator Line Method). Για την εξακρίβωσή της πραγματοποιείται σύγκριση με τις μεθόδους του υπολογιστικού εργαλείου GenUVP σε συνθήκες οριζόντιας πτήσης του ελικοπτέρου BO105. Αρχικά πραγματοποιείται μια σύντομη βιβλιογραφική επισκόπιση στις διάφορες μεθόδους υπολογισμού της ροής κατά την πτήση ενός ελικοπτέρου. Η προσοχή μας εστιάζεται στην περιγραφή της εξέλιξης του ομόρρου του κύριου στροφείου και στον τρόπο με τον οποίον αυτή επηρεάζει τα ολοκληρωμένα φορτία του δρομέα, καθώς και τις κατανομές των φορτίων και των λοιπών αεροδυναμικών μεγεθών πάνω στα πτερύγια. Κατόπιν, παρουσιάζονται επιγραμματικά τα λειτουργικά χαρακτηριστικά, οι μηχανισμοί ελέγχου και η κινηματική του ελικοπτέρου, τα οποία απαιτείται να μοντελοποιηθούν στην ανάλυση της ροής γύρω από τον κύριο δρομέα. Στη συνέχεια πραγματοποιείται αναλυτική παρουσίαση της μεθόδου Γραμμής Δράσης. Αναδεικνύονται όλα τα χαρακτηριστικά εφαρμογής της, όπως επίσης και όλες οι υπολογιστικές παράμετροι που απαιτείται να διερευνηθούν ως προς τις τιμές τους για βέλτιστα αποτελέσματα. Παρουσιάζονται οι σχέσεις υπολογισμού της σχετικής ταχύτητας, των αεροδυναμικών φορτιών και της κατανομής των ανηγμένων φορτίων στο υπολογιστικό πλέγμα. Οι υπολογισμοί πραγματοποιούνται με την χρήση υπάρχοντα κώδικα FORTRAN 90 του Εργαστηρίου Αεροδυναμικής, στον οποίο γίνονται προσθήκες στα παραπάνω πεδία. Ακολουθεί η σύγκριση των αποτελεσμάτων με εκείνα του υπολογιστικού εργαλείου GenUVP. Η σύγκριση πραγματοποιείται βάσει των ολοκληρωμένων φορτίων του δρομέα και των κατανεμημένων αεροδυναμικών μεγεθών σε διακεκριμένες θέσεις των πτερυγίων. Οι παραπάνω συγκρίσεις οδηγούν σε συμπεράσματα για τις τιμές των υπολογιστικών παραμέτρων που αφορούν τον υπολογισμό της σχετικής ταχύτητας και την κατανομή των αεροδυναμικών φορτίων ως κατάλληλους όρους πηγής στο υπολογιστικό πλέγμα.	el
heal.abstract	The present thesis investigates the computational accuracy of Actuator Line Method. To verify this, a comparison is made with the methods used in the computational tool GenUVP on the basis of flow calculations during the flight of the BO105 helicopter. Initially a brief literature survey of the different methods of flow calculation, which occurs during the flight of a helicopter, is made. The study focuses on the description of the evolution of the wake of the main rotor and on the way by which this affects the total loads of the rotor, and also the distribution of the forces and the rest aerodynamic quantities along the blades. Thereafter the functional characteristics, the control mechanisms and the kinematics of the helicopter, which have to be modelled, are briefly presented. Furthermore the Actuator Line Method is analytically presented. All the characteristics of its application are mentioned, as well as all the computational parameters, which are needed to be examined in relation to their magnitude for the best results. In addition, the equations for the calculation of the relative velocity and the aerodynamic forces are given, as well as the equation for the distribution of the calculated forces onto the computational grid. The calculations are carried out based on existing FORTRAN 90 code of the Laboratory of Aerodynamics, on which functions are added regarding the above fields. At the end, the comparison of the results is carried out, with those of the computational tool GenUVP. The comparison is done based on the total loads and the distributed aerodynamic quantities along the blades. The above comparisons lead to conclusions with regard to the magnitude of the computational parameters, which are related to the calculation of the relative speed and the projection of the aerodynamic forces as appropriate source terms onto the computational grid.	en
heal.advisorName	Ριζιώτης, Βασίλειος
heal.committeeMemberName	Βουτσινάς, Σπυρίδων
heal.committeeMemberName	Μπούρης, Δημήτριος
heal.committeeMemberName	Ριζιώτης, Βασίλειος
heal.academicPublisher	Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	73
heal.fullTextAvailability	false