Προσομοίωση ανεμογεννήτριας καθέτου άξονα με τη μέθοδο Πεπερασμένων Στοιχείων (Ansys) - Στούρας, Αργύριος (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Τεχνολογίας των Κατεργασιών, 2015)
Στόχος της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η προσομοίωση μοντέλου ανεμογεννήτριας καθέτου άξονα σε συνθήκες ανέμου και η προσομοίωση της επίδρασης των παραγόμενων πεδιών πιέσεων στη κατασκευή με χρήση σύνθετων υλικών, με τη μέθοδο των πεπερασμένων όγκων και των πεπερασμένων στοιχείων για κάθε περίπτωση. Όλα τα παραπάνω επιτεύχθηκαν με τη χρήση του πακέτου λογισμικού Ansys 14. Πολλά στοιχεία των προσομοιώσεων λήφθησαν από βιβλιογραφική ανασκόπηση πάνω στις τελευταίες εξελίξεις παρόμοιων τεχνολογικών θεμάτων. Στο 1ο κεφάλαιο γίνεται αναφορά στη χρήση της αιολικής ενέργειας και την ιστορική εξέλιξη των μεθόδων αξιοποίησής της καθώς και περιγραφή των σύγχρονων τύπων ανεμογεννητριών. Στο 2ο κεφάλαιο περιγράφονται τα σύνθετα υλικά, οι κατηγορίες του, οι ιδιότητες τους, η μηχανική τους συμπεριφορά, ο τρόπος κατασκευής τους όπως και διάφορες χρήσεις τους. Στο 3ο κεφάλαιο, γίνεται αναφορά στην επιστήμη της Υπολογιστικής Ρευστομηχανικής και την ιστορική της εξέλιξη, στη Μέθοδο των Πεπερασμένων Όγκων (FVM) και στα υπολογιστικά μοντέλα τύρβης που αξιοποιούνται από τα εμπορικά λογισμικά. Στο 4ο κεφάλαιο, περιγράφεται η μέθοδος των Πεπερασμένων Στοιχείων (FEM), γίνεται αναφορά στη γένεση πλέγματος, στα είδη ανάλυσης που μπορούν να πραγματοποιηθούν με αυτή τη μέθοδο, όπως και στα είδη των πεπερασμένων στοιχείων που προκύπτουν βάσει της μελετούμενης γεωμετρίας. Στο 5ο κεφάλαιο γίνεται περιγραφή του μοντέλου της Α/Γ, της υπολογιστικής διάταξης που αξιοποιήθηκε όπως και των λογισμικών που χρησιμοποιήθηκαν για την παρούσα μελέτη. Γίνεται επίσης περιγραφή των συνθηκών των προσομοιώσεων ταχυτήτων ανέμου για την CFD προσομοίωση και τη γένεση των πεδίων πιέσεων που ασκούνται στην επιφάνεια της Α/Γ και γίνεται παρουσίαση των αποτελεσμάτων που προκύπτουν για την κάθε περίπτωση ταχύτητας ανέμου. Στη συνέχεια τα αποτελέσματα αυτών των προσομοίωσεων χρησιμοποιούνται για την προσομοίωση της επίδρασής τους στο μηχανικό μοντέλου της Α/Γ για ένα σύνολο ιδιοτήτων υλικών με σκοπό την εύρεση των καταλληλότερων εξ αυτών για την κατασκευή της Α/Γ. Στο 6ο κεφάλαιο παρατίθονται συγκεντρωτικοί πίνακες των αποτελεσμάτων για τη συνολική παραμόρφωση της κατασκευής για κάθε εξεταζόμενο υλικό και αναλύονται τα συμπεράσματα των δύο διαφορετικών συνόλων προσομοιώσεων και η συσχέτισή τους. Τέλος, στα παραρτήματα της εργασίας, περιγράφονται τα υλικά που χρησιμοποιήθηκαν, παρόμοιες εμπορικές κατασκευές και τέλος παρατίθεται η βιβλιογραφία που χρησιμοποιήθηκε για την εκπόνησή της.