Αεροδυναμική ανάλυση αιώρησης δρομέα ελικοπτέρου κοντά
σε εμπόδιο, υπό την παρουσία ανέμου, με χρήση CFD

Πυροβολάκης, Ιωάννης; Pyrovolakis, Ioannis

dc.contributor.author	Πυροβολάκης, Ιωάννης	el
dc.contributor.author	Pyrovolakis, Ioannis	en
dc.date.accessioned	2023-01-20T09:49:37Z
dc.date.available	2023-01-20T09:49:37Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/56799
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.24497
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Αεροδυναμική ανάλυση	el
dc.subject	Ελικόπτερο	el
dc.subject	Αιώρηση	el
dc.subject	Αλληλεπίδραση δρομέα-εμποδίου	el
dc.subject	Θεωρία Γραμμής Δράσης	el
dc.subject	MaPFlow	en
dc.subject	Rotor-obstacle interaction	en
dc.subject	Hover	en
dc.subject	CFD	en
dc.subject	Actuator Line Method	en
dc.title	Αεροδυναμική ανάλυση αιώρησης δρομέα ελικοπτέρου κοντά σε εμπόδιο, υπό την παρουσία ανέμου, με χρήση CFD	el
dc.title	Aerodynamic analysis of helicopter main rotor hovering nearby an obstacle, under windy conditions, using CFD	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	2022-10-27
heal.abstract	Η ραγδαία τεχνολογική ανάπτυξη του ανθρώπινου πολιτισμού έχει οδηγήσει στην ευρεία χρήση των ελικοπτέρων σε ένα σημαντικό πλήθος εφαρμογών. Σε μερικές από αυτές τις εφαρμογές, όπως είναι οι επιχειρήσεις διάσωσης, είναι συχνή η αιώρηση-πτήση του ελικοπτέρου σε περιοχές περιορισμένης προσβασιμότητας (confined areas). Σε αυτές τις περιπτώσεις, η παρουσία του εδάφους ή/και ποικίλων εμποδίων δημιουργεί διαταρραχές στην κίνηση του ελικοπτέρου, απαιτώντας από τον πιλότο να πραγματοποιήσει κατάλληλες διορθωτικές κινήσεις. Επιπλέον, στις μέρες μας η Υπολογιστική Ρευστοδυναμική έχει εξελιχθεί σε ένα πολύ σημαντικό εργαλείο προσέγγισης των ρευστομηχανικών φαινομένων, σε ένα μεγάλο εύρος περιπτώσεων. Η χρήση της σε συνδυασμό με κατάλληλες μεθόδους μοντελοποίησης των περιστρεφόμενων δρομέων, συνδράμουν στην υπολογιστική προσομοίωση της αεροδυναμικής συμπεριφοράς τους. Στην παρούσα διπλωματική, στόχος είναι η προσομοίωση των περιπτώσεων αιώρησης δρομέα ελικοπτέρου και η αξιολόγηση της συμπεριφοράς του, όταν αυτός αιωρείται τόσο κοντά στο επίπεδο του εδάφους, όσο και παραπλήσια κάποιου συγκεκριμένου εμποδίου, υπό την παρουσία ανέμου. Οι περιπτώσεις που εξετάστηκαν βασίζονται στα πειραματικά αποτελέσματα που προέκυψαν από το PoliMi. Για την υλοποίηση του σκοπού αυτού, αρχικά έγινε χρήση του λογισμικού προ-επεξεργασίας ANSA της BETA CAE Systems για την γένεση των υπολογιστικών πλεγμάτων. Ακόμη, χρησιμοποιήθηκε ο κώδικας υπολογιστικής ρευστομηχανικής MaPFlow, ο οποίος επιλύει τις μη-μόνιμες συμπιεστές Reynolds-Averaged Navier-Stokes (URANS) εξισώσεις, χρησιμοποιώντας το μοντέλο τύρβης k-ω SST. Ταυτόχρονα, για την μοντελοποίηση του δρομέα και την προσομοίωση της αεροδυναμικής συμπεριφοράς του χρησιμοποιείται η Μέθοδος Γραμμής Δράσης (Actuator Line Method-ALM). Ο τρόπος λειτουργίας των παραπάνω εργαλείων είναι συζευγμένος, δηλαδή αλληλεπιδρούν σε κάθε επανάληψη της προσομοίωσης. Τέλος, η οπτικοποίηση των αποτελεσμάτων πραγματοποιήθηκε με το εμπορικό λογισμικό Tecplot. Η διαδικασία που ακολουθήθηκε αφορά ένα σύνολο προσομοιώσεων, οι οποίες εξετάστηκαν με την παρακάτω σειρά: i. Παρουσία ανέμου, υπό την ύπαρξη μόνο του εμποδίου και του εδάφους ii. Αιώρηση δρομέα, χωρίς την επίδραση του εδάφους και του εμποδίου, με και χωρίς την ύπαρξη ανέμου iii. Αιώρηση δρομέα υπό την επίδραση του εδάφους και του εμποδίου, παρουσία ανέμου Τα αποτελέσματα των προσομοιώσεων συγκρίνονται με τα αντίστοιχα πειραματικά για όλες τις παραπάνω περιπτώσεις. Η σύγκριση πραγματοποιείται τόσο σε επίπεδο αδιάστατων συντελεστών, οι οποίοι αφορούν την αεροδυναμική απόδοση του δρομέα, όσο και στην οπτικοποίηση πεδίων ροής. Ολοκληρώνοντας, στο τέλος της εργασίας πραγματοποιείται η αξιολόγηση των αποτελεσμάτων, προτείνονται διάφοροι τρόποι βελτίωσής τους, ενώ παράλληλα παρέχονται ερεθίσματα για μελλοντική εργασία.	el
heal.advisorName	Ριζιώτης, Βασίλειος	el
heal.committeeMemberName	Βουτσινάς, Σπυρίδων	el
heal.committeeMemberName	Μαθιουλάκης, Δημήτριος	el
heal.committeeMemberName	Ριζιώτης, Βασίλειος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Ρευστών. Εργαστήριο Αεροδυναμικής	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	100 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false