Υπολογιστικό μοντέλο βασισμένο σε χρονικά μόνιμες εξισώσεις για την πρόλεξη αεροδυναμικά επαγόμενου θορύβου σε συστήματα κλιματισμού αυτοκινήτων

Χονδροματίδης, Ιωάννης; Chondromatidis, Ioannis

dc.contributor.author	Χονδροματίδης, Ιωάννης	el
dc.contributor.author	Chondromatidis, Ioannis	en
dc.date.accessioned	2025-01-15T11:32:46Z
dc.date.available	2025-01-15T11:32:46Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/60742
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.28438
dc.rights	Default License
dc.subject	Υπολογιστική Ρευστοδυναμική	el
dc.subject	Αερακουστική	el
dc.subject	Αεροδυναμικός Θόρυβος	el
dc.subject	Ακουστική Αναλογία του Proudman	el
dc.subject	Computational Fluid Dynamics	en
dc.subject	Aeroacoustics	en
dc.subject	Aerodynamic Noise	en
dc.subject	Proudman's Acoustic Analogy	en
dc.title	Υπολογιστικό μοντέλο βασισμένο σε χρονικά μόνιμες εξισώσεις για την πρόλεξη αεροδυναμικά επαγόμενου θορύβου σε συστήματα κλιματισμού αυτοκινήτων	el
dc.title	A steady-state CFD approach for the prediction of aerodynamically induced noise in automotive HVAC systems	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Υπολογιστική Ρευστοδυναμική	el
heal.classification	Αερακουστική	el
heal.classification	Computational Fluid Dynamics	en
heal.classification	Aeroacoustics	en
heal.language	el
heal.language	en
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2024-07-15
heal.abstract	Καθώς η αυτοκινητοβιομηχανία στρέφεται προς τα ηλεκτρικά και υβριδικά οχήματα για να ανταποκριθεί στους παγκόσμιους στόχους βιωσιμότητας, μια νέα εποχή καινοτομίας και μετασχηματισμού είναι σε εξέλιξη. Οι προτιμήσεις των καταναλωτών δίνουν όλο και μεγαλύτερη έμφαση στην άνεση του οχήματος, γεγονός που οδηγεί τους κατασκευαστές σε ενέργειες για την αντιμετώπιση του επαγόμενου θορύβου. Ανάμεσα στις διάφορες πηγές θορύβου ενός οχήματος, τα συστήματα Θέρμανσης, Αερισμού και Κλιματισμού (HVAC) ξεχωρίζουν, ιδίως στα Αμιγώς Ηλεκτρικά και τα Υβριδικά Ηλεκτρικά Οχήματα, όπου ειδικά σε συνθήκες ακινησίας του οχήματος κυριαρχεί ο θόρυβος του συστήματος κλιματισμού σε απουσία εξωτερικών πηγών θορύβου. Οι αυτοκινητοβιομηχανίες έχουν αναγνωρίσει αυτήν την πρόκληση και αφιερώνουν πόρους για την εξέλιξη των συστημάτων κλιματισμού. Το κόστος της Υπολογιστικής Αερακουστικής αντιπροσωπεύει ένα σημαντικό εμπόδιο στην ακριβή πρόλεξη του θορύβου που προκαλείται από τη ροή ρευστών. Οι παραδοσιακές αριθμητικές μέθοδοι όπως η Υπολογιστική Ρευστοδυναμική απαιτούν σημαντικούς υπολογιστικούς πόρους και, συνεπώς, χρόνο λόγω της πολυπλοκότητας της επίλυσης των εξισώσεων που διέπουν τη ροή των ρευστών και την ακουστική. Συνεπώς, η επίτευξη ορθών και οικονομικών προβλέψεων των εκπομπών θορύβου, ιδιαίτερα σε πολύπλοκα μηχανικά συστήματα όπως οι αγωγοί των αυτοκινήτων, παραμένει ιδιαίτερα απαιτητική. Η διπλωματική εργασία έχει ως στόχο την ανάπτυξη μιας οικονομικής υπολογιστικής μεθόδου για την πρόλεξη του αεροδυναμικά επαγόμενου θορύβου στα συστήματα κλιματισμού επιβατικών αυτοκινήτων. Αναπτύσσεται ένας επιλύτης που χρησιμοποιεί χρονικά μόνιμες εξισώσεις ροής επιλυόμενες στο περιβάλλον του OpenFOAM®, που ενσωματώνει τις εξισώσεις Reynolds – Averaged Navier Stokes και την ακουστική αναλογία του Proudman, ελαχιστοποιώντας το υπολογιστικό κόστος χωρίς να θυσιάζεται η ακρίβεια των αποτελεσμάτων πέραν ενός αποδεκτού ορίου. Το μοντέλο επικυρώνεται από πειραματικά δεδομένα που λαμβάνονται από πραγματικές μετρήσεις. Τα κεφάλαια της εργασίας πραγματεύονται την αερακουστική θεμελίωση, τη μαθηματική μοντελοποίηση των εξισώσεων ροής, την υπολογιστική αντιμετώπιση των αγωγών, τη σύγκριση με πειραματικά δεδομένα και την αερακουστική ανάλυση σχεδιαστικών λύσεων, αντικατοπτρίζοντας έτσι την επίδραση της ακαδημαϊκής έρευνας στη βιομηχανία. Μεγάλο τμήμα αυτής της έρευνας διεξήχθη κατά τη διάρκεια μιας εξαμηνιαίας βιομηχανικής πρακτικής άσκησης στην Toyota Motor Europe (TME) στις Βρυξέλλες, Βέλγιο.	el
heal.abstract	As the automotive industry pivots towards electric and hybrid vehicles to meet global sustainability objectives, a new era of innovation and transformation is underway. Consumer preferences increasingly prioritize vehicle comfort, prompting manufacturers to address vehicle noise, a critical factor influencing passenger satisfaction. Among the various sources of vehicle noise, Heating Ventilation and Air Conditioning (HVAC) systems stand out, particularly in Battery Electric Vehicles and Hybrid Electric Vehicles, where stationary conditions amplify HVAC noise in the absence of wind and road noise. Automotive manufacturers have recognized this challenge and have committed resources to advance HVAC duct systems. The computational expense of Computational Aeroacoustics poses a significant challenge in accurately predicting noise generated by fluid flow. Numerical methods like Computational Fluid Dynamics require substantial computational resources and time due to the complexity of solving equations governing fluid dynamics and acoustics. Consequently, achieving timely and costeffective predictions of noise emissions, particularly in complex engineering systems such as automotive HVAC ducts, remains challenging. This diploma thesis endeavors to assess a cost-effective computational technique for predicting aerodynamically induced noise in automotive HVAC systems. Employing a steady-state CFD approach using OpenFOAM®, integrating the Reynolds – Averaged Navier Stokes equations and Proudman’s acoustic analogy, offers computational efficiency by maintaining an acceptable prediction accuracy. Comparison of computed results with empirical data obtained from measurements enables validation. The thesis, organized into chapters encompassing airborne acoustics, CFD HVAC duct modelling, correlation with experimental data, and aeroacoustic design countermeasures analysis, reflects collaborative efforts between academia and industry. A significant portion of this research was conducted during a six-month industrial placement at Toyota Motor Europe (TME) in Brussels, Belgium.	en
heal.sponsor	Toyota Motor Europe	en
heal.advisorName	Γιαννάκογλου, Κυριάκος	el
heal.advisorName	Giannakoglou, Kyriakos	en
heal.committeeMemberName	Γιαννάκογλου, Κυριάκος	el
heal.committeeMemberName	Μαθιουδάκης, Κωνσταντίνος	el
heal.committeeMemberName	Αρετάκης, Νικόλαος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Ρευστών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	85 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false