Ανάλυση ροής σε μηχανολογικές εφαρμογές με μεθόδους υπολογιστικής ρευστοδυναμικής (CFD).

Abstract

Το αντικείμενο της πτυχιακής είναι η ανάλυση του πεδίου ροής σε μηχανολογικές εφαρμογές (ροή σε αγωγούς) και η αξιολόγηση των αποτελεσμάτων. Ο τομέας της υπολογιστικής ρευστοδυναμικής είναι ένας σύγχρονος επιστημονικός κλάδος με ευρύ φάσμα εφαρμογών. Σκοπός της πτυχιακής είναι να φέρει σε επαφή τον σπουδαστή με κάποιες από αυτές τις μεθόδους και να μπορέσει να επιλύσει και να οπτικοποιήσει διάφορες περιπτώσεις εσωτερικών ροών που βρίσκουν εφαρμογή στην μηχανολογία. Σε πρώτη φάση θα μελετήθηκε η βιβλιογραφία που σχετίζεται με τις παραπάνω μεθόδους και εντοπίστηκαν οι περιπτώσεις ροής που παρουσιάζουν μεγαλύτερο ενδιαφέρον. Σε δεύτερη φάση έγιναν μια σειρά ασκήσεων για τον δισδιάστατο υπολογισμό διαφόρων περιπτώσεων ροής με το πρόγραμμα υπολογιστικής ρευστοδυναμικής που θα χρησιμοποιήσει. Στην τρίτη φάση εφαρμόστηκε η σχετική μεθοδολογία για τον υπολογισμό συγκεκριμένων περιπτώσεων τρισδιάστατων εσωτερικών ροών.

The subject of the current thesis is the analysis of flow in mechanical applications (flow in pipes) and the evaluation of the results. The field of computational fluid dynamics is a current scientific field with a wide variety of applications. The goal of this thesis is to bring the student in contact with some of the methods, so that he will be able to solve and visualize various problems of internal flows, which can be found in mechanical engineering. At first, the bibliography of the various methods was studied and the most interesting flow problems were presented. Next, a series of exercises were conducted for the 2D calculation of various flow problems using the same program of CFD that the student will use. In the last step, the methodology for the computation of the specific problems of 3-dimensional internal flows, was applied.