Αριθμητική διερεύνηση τριδιάστατων περιοδικών δομών σε αποκολλημένες ροές γύρω από πτέρυγα - Γιαννάτος, Βασίλης (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών, 2016)
Μια αεροτομή εισάγει στροβιλότητα στο πεδίο ροής που την περιβάλει, λόγω της δράσης της συνεκτικότητας. Ειδικά σε συνθήκες αποκόλλησης, η στροβιλότητα παρά- γεται εκτός από την ακμή εκφυγής και από την αναστροφή του οριακού στρώματος. Ενώ η απλή περίπτωση της διδιάτατης αεροτομής έχει μελετηθεί εξαντλητικά, οι ορ- θογωνικές πτέρυγες εμφανίζουν τριδιάστατες δομές στροβιλότητας με περιοδικότητα κατά το εκπέτασμα, των οποίων η συμπεριφορά βρίσκεται ακόμα υπό έρευνα. Οι δομές αυτές, που στη πλειοψηφία της βιβλιογραφίας αναφέρονται ως stall cells, εμφανίζονται σε συνθήκες αποκόλλησης και στην περιοχή μέγιστης άνωσης. Στην παρούσα εργασία μελετήθηκε η δυναμική της στροβιλότητας του ομόρρου σε συνθήκες αποκόλλησης, με ιδιαίτερη έμφαση αναπαραγωγή τέτοιων τριδιάστατων δομών. Για τη μελέτη αυτή, εφαρμόστηκε ο κώδικας της μεθόδου στοιχείων στροβιλότητας, όπου ροή θεωρείται μη-συνεκτική και ασυμπίεστη ενώ ο ομόρρους αναπαραστάται με φύλλα στροβιλότητας που παράγονται από της γραμμές έκλυσης. Έτσι, ο μηχανισμός ανάπτυξης τριδιάστατων δομών αποδίδεται στην αλληλεπίδραση των φύλλων στροβι- λότητας και στην ακόκρισή τους σε τριδιάστατες, αριθμητικές διαταραχές. Δεδομένης της περιοδικής φύσης των ασταθειών της στροβιλότητας, η πτέρυγα θεωρήθηκε άπειρου μήκους και επιβλήθηκε περιοδικότητα της λύσης στην κατεύθυνση του εκπετάσματος. Αφού γίνει μια εισαγωγική περίληψη των τριδιάστατων δομών αποκόλλησης, θα αποδειχτούν οι βασικές προτάσεις της θεωρίας για τη στροβιλότητα. Στη συνέχεια, θα αναπτυχθεί η θεωρία της μεθόδου στοιχείων στροβιλότητας καθώς επίσης και οι εξειδι- κεύσεις της για το συγκεκριμένο πρόβλημα της αποκόλλησης και των περιοδικών συν- θηκών. Τέλος, θα παρουσιαστούν και θα συζητηθούν τα αποτελέσματα της εργασίας.