Εφαρμογή μεθόδων ελέγχου σε προβλήματα ρευστομηχανικής: ροή γύρω από κύλινδρο

Περίληψη

Στην παρούσα διδακτορική διατριβή διερευνήθηκε υπολογιστικά η βέλτιστη αναίρεση του δρόμου δινών von Kármán σε ροή γύρω από κύλινδρο, για χαμηλές τιμές του αριθμού Reynolds (Re<180), με χρήση σχημάτων παθητικού ελέγχου, ενεργού ελέγχου ανοικτού βρόχου και ενεργού ελέγχου ανατροφοδότησης. Για τον σκοπό αυτόν, αναπτύχθηκε ένα εργαλείο πολυκριτηριακής βελτιστοποίησης, με σύζευξη ενός κώδικα υπολογιστικής ρευστοδυναμικής με έναν κώδικο βελτιστοποίησης βασισμένο σε γενετικούς αλγορίθμους. Αρχικά, μελετήθηκε το πρόβλημα του παθητικού ελέγχου της ροής γύρω από κύλινδρο, με εφαρμογή συνθήκης ολίσθησης (σε ολόκληρη και) σε τμήμα της επιφάνειας του κυλίνδρου. Αποδείχτηκε ότι η εφαρμογή υδροφοβικότητας, τόσο στην περιοχή του εμπρός σημείου ανακοπής, όσο και στην περιοχή του πίσω σημείου ανακοπής, έχει αποσταθεροποιητική επίδραση στη ροή. Με οδηγό αυτή τη διαπίστωση, διαμορφώθηκε ένα πρόβλημα πολυκριτηριακής βελτιστοποίησης με στόχο τη μερική ή πλήρη αναίρεση του δρόμου δινών με τη χρήση της ελάχι ...
περισσότερα

Περίληψη σε άλλη γλώσσα

The present work has investigated computationally the optimal suppression of the Kármán vortex street in flow past a circular cylinder at low Reynolds numbers (Re<180), by use of passive, active open-loop, and active feedback control schemes. To this end, a multi-objective optimization tool has been developed, by coupling a CFD code with an optimization tool based on genetic algorithms. Two control measures have been considered in the present work, in particular: (a) application of slip conditions, and (b) implementation of mass transpiration on the cylinder surface. First, the problem of passive control of flow past a circular cylinder has been investigated, by means of partial (and full) slip. It has been demonstrated that implementation of hydrophobicity in both the front- and the rear stagnation point regimes enhances destabilizing effects. Guided by this observation, an optimization problem was formulated aiming at partially or fully suppressing the Kármán vortex street at a minim ...
περισσότερα

Όλα τα τεκμήρια στο ΕΑΔΔ προστατεύονται από πνευματικά δικαιώματα.

DOI
10.12681/eadd/43222
Διεύθυνση Handle
http://hdl.handle.net/10442/hedi/43222
ND
43222
Εναλλακτικός τίτλος
Application of control methods to fluid mechanics problems: flow past a cylinder
Συγγραφέας
Μαστρόκαλος, Μάριος του Εμμανουήλ
Ημερομηνία
2016
Ίδρυμα
Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο (ΕΜΠ). Σχολή Ναυπηγών Μηχανολόγων Μηχανικών
Εξεταστική επιτροπή
Καϊκτσής Λόμπρος
Παπαδόπουλος Χρήστος
Τριανταφύλλου Γεώργιος
Κουμουτσάκος Πέτρος
Κωνσταντινίδης Ευστάθιος
Παπαλάμπρου Γεώργιος
Τζαμπίρας Γεώργιος
Επιστημονικό πεδίο
Επιστήμες Μηχανικού και Τεχνολογία
Επιστήμη Μηχανολόγου Μηχανικού
Λέξεις-κλειδιά
Ροή γύρω από κύλινδρο; Αναίρεση δρόμου δινών; Υπολογιστική ρευστοδυναμική; Βελτιστοποίηση; Παθητικός και ενεργός έλεγχος; Υδροφοβικές επιφάνειες; Αναρρόφηση-εμφύσηση; Ελαχιστοποίηση δράσης ελέγχου; Ανάλυση υδροδυναμικής αστάθειας
Χώρα
Ελλάδα
Γλώσσα
Αγγλικά
Άλλα στοιχεία
2, xvi, 109 σ., πιν., σχημ., γραφ.
Στατιστικά χρήσης
ΠΡΟΒΟΛΕΣ
Αφορά στις μοναδικές επισκέψεις της διδακτορικής διατριβής.
Πηγή: Google Analytics.
ΞΕΦΥΛΛΙΣΜΑΤΑ
Αφορά στο άνοιγμα του online αναγνώστη.
Πηγή: Google Analytics.
ΜΕΤΑΦΟΡΤΩΣΕΙΣ
Αφορά στο σύνολο των μεταφορτώσων του αρχείου της διδακτορικής διατριβής.
Πηγή: Εθνικό Αρχείο Διδακτορικών Διατριβών.
ΧΡΗΣΤΕΣ
Αφορά στις μοναδικές επισκέψεις της διδακτορικής διατριβής.
Πηγή: Εθνικό Αρχείο Διδακτορικών Διατριβών.