Εμπειρικά μοντέλα ανάλυσης ταλαντώσεων λόγω έκλυσης δινών πύργου ανεμογεννήτριας

Τζιμή, Νίκη; Tzimi, Niki

dc.contributor.author	Τζιμή, Νίκη	el
dc.contributor.author	Tzimi, Niki	en
dc.date.accessioned	2024-06-10T10:40:43Z
dc.date.available	2024-06-10T10:40:43Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/59688
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.27384
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	Δυναμική των ρευστών	el
dc.subject	Fluid dynamics	en
dc.subject	Ταλαντώσεις λόγω έκλυσης δινών	el
dc.subject	Engineering models	en
dc.subject	Μηχανικά μοντέλα	el
dc.subject	Εφαρμογή μεθόδων βελτιστοποίησης	el
dc.subject	Application of optimization methods	en
dc.subject	Vortex-Induced Vibrations (VIV)	en
dc.title	Εμπειρικά μοντέλα ανάλυσης ταλαντώσεων λόγω έκλυσης δινών πύργου ανεμογεννήτριας	el
dc.title	Engineering models for the analysis of vortex-induced vibrations	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Δυναμική των ρευστών	el
heal.classification	Fluid dynamics	en
heal.language	en
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2024-03-14
heal.abstract	Η διπλωματική εργασία παρουσιάζει μια ολοκληρωμένη διερεύνηση του φαινομένου των ταλαντώσεων που προκαλούνται από δίνες (VIV) σε κατασκευές κυκλικής διατομής, χρησιμοποιώντας τόσο μηχανικά μοντέλα ενός βαθμού ελευθερίας (1DOF) όσο και δύο βαθμών ελευθερίας (2DOF). Οι πρωταρχικοί στόχοι περιστρέφονται γύρω από την κατανόηση, την ανάλυση και την πρόβλεψη της συμπεριφοράς του φαινομένου σε ένα εύρος ταχυτήτων ροής. Για την επίτευξη αυτού του στόχου, η μελέτη αξιολογεί τόσο τα μοντέλα ενός βαθμού ελευθερίας (1DOF) όσο και τα μοντέλα δύο βαθμών ελευθερίας (2DOF), αξιολογώντας την αποτελεσματικότητά τους στην πρόβλεψη της συμπεριφοράς του φαινομένου. Μέσω σύγκρισης έναντι θεωρητικών προβλέψεων και πειραματικών δεδομένων, ένα προτεινόμενο μοντέλο 1DOF από την υπάρχουσα βιβλιογραφία ευθυγραμμίζεται καλά με τις θεωρητικές προβλέψεις, υποδεικνύοντας την ακρίβειά του. Επιπλέον, η διπλωματική εργασία διερευνά τεχνικές βελτιστοποίησης για τη λεπτομερή ρύθμιση των παραμέτρων του μοντέλου 2DOF, με τη μέθοδο COBYLA να επιδεικνύει ανώτερη ακρίβεια σε σχέση με τη μέθοδο Newton. Τα αποτελέσματα του μοντέλου δοκιμάστηκαν σε διαφορετικές περιπτώσεις αναλογίας συχνοτήτων, αποκαλύπτοντας μια ελαφρά μετατόπιση προς τα αριστερά στην τιμή του μέγιστου πλάτους. Επιπλέον, εξετάστηκε μια αυτοματοποιημένη μέθοδος, η οποία καθόριζε τις βέλτιστες τιμές των παραμέτρων και εφάρμοζε γραμμική παρεμβολή για προβλέψεις στην περιοχή lock-in. Τα ευρήματα υπογραμμίζουν τη σημασία των μεθοδολογιών πρόβλεψης με ακρίβεια για τα φαινόμενα VIV και ενθαρρύνουν μελλοντική έρευνα ως προς τη διερεύνηση πρόσθετων μεθόδων βελτιστοποίησης και τεχνικών μοντέλων. Επιπλέον, η ενσωμάτωση αυτών των αποτελεσμάτων σε υπολογιστικά εργαλεία, όπως το εργαλείο hGAST για την ανάλυση υπεράκτιων ανεμογεννητριών, προσφέρει πρακτικές εφαρμογές για μηχανικές κατασκευές μεγάλης κλίμακας. Συνοπτικά, η παρούσα εργασία συμβάλλει στην ενίσχυση της κατανόησης και της δυνατότητας πρόβλεψης των φαινομένων VIV, προσφέροντας πολύτιμες γνώσεις για τη δομική ανάλυση σε διάφορους τομείς, συμπεριλαμβανομένων των υπεράκτιων κατασκευών, των ανεμογεννητριών και της θαλάσσιας μηχανικής.	el
heal.abstract	The thesis presents a comprehensive investigation of the vortex-induced vibration (VIV) phenomenon in circular cross-section structures, employing both single-single-degree-of-freedom (1DOF) and two-degree-of-freedom (2DOF) engineering models. The primary objectives revolve around understanding, analyzing, and predicting VIV behavior across a range of flow velocities. To achieve this goal, the study evaluates both single-degree-of-freedom (1DOF) and two-degree-of-freedom (2DOF) engineering models, assessing their efficacy in predicting VIV behavior. Through meticulous evaluation against theoretical predictions and experimental data, a newly proposed 1DOF model from existing literature aligns well with the theoretical predictions, indicating its accuracy. Furthermore, the thesis explores optimization techniques for fine-tuning the parameters of the 2DOF models, with the COBYLA method demonstrating superior accuracy over the Newton method. The model’s results were tested across different frequency ratio cases, revealing a subtle leftward shift in maximum amplitude values. Additionally, an automated method was examined, defining the parameters' optimal values and applying linear interpolation for predictions in the lock-in region. The findings emphasize the importance of accurate prediction methodologies for VIV phenomena and highlight future research, such as exploring additional optimization methods and engineering models. Moreover, the integration of these results into computational tools, such as the hGAST tool for offshore wind turbine analysis, offers practical applications for large-scale engineering structures with complex dynamics. In summary, this thesis contributes to enhancing the understanding and prediction capabilities of VIV phenomena, offering valuable insights for structural analysis in various fields, including offshore structures, wind turbines, and marine engineering.	en
heal.advisorName	Ριζιώτης, Βασίλειος	el
heal.advisorName	Riziotis, Vasileios	en
heal.committeeMemberName	Βουτσινάς, Σπυρίδων	el
heal.committeeMemberName	Μανωλέσος, Μαρίνος	el
heal.committeeMemberName	Voutsinas, Spyridon	en
heal.committeeMemberName	Manolesos, Marinos	en
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Ρευστών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	65 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false