Αριθμητική επίλυση και διερεύνηση της ροής σε πτερωτή φυγοκεντρικής αντλίας με χρήση ανοικτών λογισμικών - Αυγερινού, Κυριακή (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Ρευστών. Εργαστήριο Υδροδυναμικών Μηχανών, 2018)
Η παρούσα Διπλωματική Εργασία έχει ως αντικείμενο τη μελέτη της ροής στην πτερωτή φυγοκεντρικής αντλίας νερού, με τη χρήση ελεύθερων λογισμικών ανοικτού κώδικα. Το κεντρικό λογισμικό πακέτο υπολογιστικής ρευστομηχανικής που χρησιμοποιείται για την αριθμητική επίλυση είναι το OpenFOAM. Για το στάδιο της πλεγματοποίησης, προστίθεται στις ήδη υπάρχουσες βιβλιοθήκες του και η βιβλιοθήκη ανοικτού κώδικα, αυτόματης γένεσης πλεγμάτων: cfMesh. Πέρα από αυτά τα δύο βασικά εργαλεία, αξιοποιούνται επίσης οι πλατφόρμες SALOME και ParaView, για τις διαδικασίες της προ- και της μετεπεξεργασίας αντίστοιχα. Μέχρι πρότινος, το εργαστήριο των Υδροδυναμικών Μηχανών (ΕΥΜ) του Εθνικού Μετσοβίου Πολυτεχνείου χρησιμοποιούσε το εμπορικό λογισμικό ANSYS Fluent, για τέτοιου είδους εφαρμογές. Τα πλεονεκτήματα, όμως, που προσφέρει το OpenFOAM, σχετικά με τις δυνατότητές του, την αξιοπιστία των προσομοιώσεών του και το μηδενικό του κόστος, αλλά και η ευρεία και αυξανόμενη χρήση του από μεγάλες εταιρείες και πολλά πανεπιστήμια, δημιουργούν την ανάγκη διερεύνησης και κατανόησης των βασικών διεργασιών και εργαλείων του, προκειμένου να διαπιστωθεί η καταλληλότητά του για την προσομοίωση της ροής σε υδροδυναμικές μηχανές. Αυτή η Εργασία αποτελεί τη δεύτερη Διπλωματική που εκπονείται στο ΕΥΜ με χρήση του λογισμικού OpenFOAM. Κάνει τη μετάβαση από την ανάλυση της ροής σε ρυθμιστική βαλβίδα, στην επίλυση της ροής γύρω από περιστρεφόμενο πτερύγιο φυγοκεντρικής αντλίας και από την παραγωγή πλεγμάτων στο ANSYS Fluent, στην πλεγματοποίηση μέσω cfMesh. Ιδιαίτερη προσοχή δίνεται στη γενική δομή και τον τρόπο λειτουργίας των OpenFOAM και cfMesh, αλλά και στα χαρακτηριστικά τους στοιχεία, όσον αφορά την προσομοίωση της ροής σε περιστρεφόμενο πλαίσιο. Περιγράφεται διεξοδικά η διαδικασία της πλεγματοποίησης και της αριθμητικής επίλυσης και παρουσιάζονται και σχολιάζονται τα αποτελέσματα του πεδίου ροής που προκύπτουν. Συγκρίνονται με τα διαθέσιμα δεδομένα επικύρωσης της λύσης, με τα οποία συμφωνούν ικανοποιητικά και τελικά επαληθεύεται η αξιοπιστία και η ακρίβεια των λογισμικών.