Δπεμεξγαζία ησλ απνηειεζκάησλ 1. Εικόνα 2.1: Σηαηιζηικά ζηοισεία ηηρ ποιόηηηαρ ηος πλέγμαηορ

Δπεμεξγαζία ησλ απνηειεζκάησλ 1 Εικόνα 2.1: Σηαηιζηικά ζηοισεία ηηρ ποιόηηηαρ ηος πλέγμαηορ

Δπεμεξγαζία ησλ απνηειεζκάησλ 2 Εικόνα 2.2: Διάγπαμμα ζςζσέηιζηρ απιθμού κελιών και ποιόηηηαρ ηοςρ (skewness) 1.1 Καθοπιζμόρ ηος ηύπος ηων οπίων (Boundary types) ην ζηάδην ηεο πιεγκαηνπνίεζεο ηνπ πεδίνπ ξνήο, είλαη απαξαίηεην λα νλακνηηζηνύλ νη επηθάλεηο ώζηε λα πξνζδηνξηζηνύλ νη ηδηόηεηεο ηνπο θαηά ην ην ζηάδην ηεο επίιπζεο. Οη έμη επηθάλεηεο νλνκάζηηθαλ σο εμήο: Velocity-Inlet: Ζ πιεπξά ζηελ νπνία ζα νξηζηεί ε ηαρύηεηα εηζόδνπ. Wall: Ζ ηνπνγξαθία ηεο ινθνζεηξάο. Symmetry SW: Ζ πιεπξά ζηα Ννηηνδπηηθά ηνπ πεδίνπ ξνήο, Symmetry SE: Ζ πιεπξά ζηα Βνξεηναλαηνιηθά ηνπ πεδίνπ ξνήο Symmetry Sky: Ζ πιεπξά ζην πάλσ κέξνο ηνπ πεδίνπ ξνήο. Pressure Outlet: Ζ πιεπξά από ηελ νπνία ζα πξνθύςεη ε ηαρύηεηα εμόδνπ

Δπεμεξγαζία ησλ απνηειεζκάησλ 3 Εικόνα 2.3 ε απηά ηα όξηα ζα θαζνξηζηνύλ νη παξάκεηξνη ηεο επίιπζεο όπσο: Ζ ηξαρύηεηα ηνπ εδάθνπο όπσο αλαθέξεηαη ιεπηνκεξώο ζην θεθάιαην (...) Ζ ηαρύηεηα εηζόδνπ Οη παξάκεηξνη ησλ κνληέισλ ηύξβεο

Δπεμεξγαζία ησλ απνηειεζκάησλ 4 1.2 Διζαγωγή ηος ςπολογιζηικού πλέγμαηορ ζηο ΑNSYS FLUENT Από ηελ πιαηθόξκα ηνπ ινγηζκηθνύ ANSYS Workbench v.13 επηιέγνληαο ην Setup ελεξγνπνηνύκε ηελ ην πξόγξακκα FLUENT θαη ξπζκίδνπκε ηηο αξρηθέο επηινγέο γηα ηελ εθθίλεζε ηνπ πξνγξάκκαηνο. Εικόνα 2.4: Εκκίνηζη ηος FLUENT μέζυ ηηρ πλαηθόπμαρ ANSYS Workbench v.13

Δπεμεξγαζία ησλ απνηειεζκάησλ 5 Εικόνα 2.5: Απσικέρ πςθμίζειρ καηά ηην εκκίνηζη ηος FLUENT Καηά ην άλνηγκα ηνπ FLUENT ην ινγηζκηθό θνξηώλεη απηόκαηα ηελ γεσκεηξία θαη ην ππνινγηζηηθό πιέγκα πνπ θαηαζθεπάζηεθαλ ζηα ANSYS Geometry θαη ην ΑNSYS Meshing αληίζηνηρα. ην γξαθηθό πεξηβάιινλ ηνπ FLUENT δηαθξίλνληαη κε δηαθνξεηηθά ρξώκαηα νη πιεπξέο ηνπ πεδίνπ ξνήο, όπσο απηέο νλνκαηίζηεθαλ ζην ηειεπηαίν ζηάδην ηεο πιεγκαηνπνίεζεο. Ζ ρξσκαηηθή δηαθνξνπνίεζε δειώλεη ηα ραξαθηεξηζηηθά ηνπ θάζε νξίνπ.

Δπεμεξγαζία ησλ απνηειεζκάησλ 6 Εικόνα 2.6: Αςηόμαηη ειζαγυγή ηηρ γευμεηπίαρ και ηος ςπολογιζηικού πλέγμαηορ καηά ηην εκκίνηζη ηος FLUENT Εικόνα 2.7: Τα όπια ηος πεδίος ποήρ με σπυμαηική διαθοποποίηζη 1.3 Ρςθμίζειρ επίλςζηρ ηελ θαξηέια General ηνπ FLUENT, πξνζδηνξίδεηαη ε θιηκαθα ηνπ κνληέινπ (Scale) ειέγρνληαη ηα ζηαηηζηηθά ζηνηρεία ηνπ πιέγκαηνο (εληνιή Check) θαζώο θαη ε πνηόηεηα ηνπ ππνινγηζηηθνύ πιέγκαηνο (εληνιή Report Quality). ηελ ίδηα θαξηέια πξνζδηνξίδεηαη ν ηύπνο ηνπ επηιπηή (Pressure-Based ή Density Based) θαη ν ηύπνο ηεο ξνήο (Steady ή Transient). ηελ ίδηα θαξηέια θαζνξίδεηαη ε ηηκή θαη ε θόξά ηεο

Δπεμεξγαζία ησλ απνηειεζκάησλ 7 επηηάρπλζεο ηεο βαξύηεηαο ζηνπο ππνινγηζκνύο. ηελ Δηθόλα 2.8 δηαθξίλνληαη νη ξπζκίζεηο πνπ επηιέρζεθαλ γηα ηνπο ππνινγηζκνύο ηεο παξνύζαο εξγαζίαο. Εικόνα 2.8: Οι πςθμίζειρ ζηην απσική καπηέλα General

Δπεμεξγαζία ησλ απνηειεζκάησλ 8 1.4 Δπιλογή μονηέλων ηύπβηρ 1.4.1 Γενικά ηελ επηινγή models εκθαλίδνληαη ηα δηαζέζηκα καζεκαηηθά κνληέια πνπ δηαζέηεη ην ινγηζκηθό FLUENT (Δηθόλα 2.9). Γηα ηηο αλάγθεο ηεο παξνύζαο εξγαζίαο, δηαηεξήζεθαλ απελεξγνπνηεκέλα όια ηα κνληέια, εθηόο από ηα κνληέια ηύξβεο κε ηα νπνία ζα πξαγκαηνπνηεζνύλ νη ππνινγηζκνί. Έηζη κε ηελ επηινγε Viscous- Realizable k-e, Standard Wall Fn, αλνίγεη ε θαξηέια ηεο Δηθόλα 2.1. Εικόνα 2.9: Τα διαθέζιμα μαθημαηικά πος διαθέηει ηο FLUENT

Δπεμεξγαζία ησλ απνηειεζκάησλ 9 Εικόνα 2.1: Η καπηέλα Viscous Model ηος FLUENT Από ηελ θαξηέια Viscous Model επηιέγεηαη ην επηζπκεηό κνληέιν ξνήο θαη πξνζδηνξίδνληαη νη παξάκεηξνη ησλ εμηζώζεώλ ηνπ. 1.4.2 ενάπια εθαπμογήρ Όπσο έρεη ήδε αλαθεξζεί, ν βαζηθόηεξνο ζθνπόο ηεο παξνύζαο εξγαζίαο είλαη ε παξαηήξεζε θαη ε ζύγθξηζε ηεο εθαξκνγήο ησλ κνληέισλ ηύξβεο επάλσ από ινθνζεηξά. Γηα ηνλ ζθνπό απηό, ζα ρξεζηκνπνηεζνύλ δύν βαζηθά κνληέια ηύξβεο ην Spalart-Allmaras θαη ην θαη νη παξαιιαγέο ηνπο θαζώο θαη νη ζπλδπαζκνί ηνπο κε ηηο δηαζέζηκεο ζπλαξηήζεηο ηνηρώκαηνο (Wall Functions). Από ηνπο ζπλδπαζκνύο απηνύο, πξνθύπηνπλ 11 ζελάξηα ηα νπνία ζα εθαξκνζηνύλ ζηελ παξνύζα κεηαπηπρηαθή δηαηξηβή. Οη παξάκεηξνη ησλ ζελαξίσλ πνπ ζα ρξεζηκνπνηεζνύλ, παξνπζηάδνληαη αλαιπηηθά ζηνπο παξαθάησ πίλαθεο. Αμίδεη λα ζεκεησζεί πσο ηα ζελάξηα έρνπλ νκαδνπνηεζεί ζε ηέζζεξηο θαηεγνξίεο: ηα ελάξηα 1 θαη 2, ρξεζηκνπνηείηαη ην κνληέιν ηύξβεο «Spalart-Allmars» κε ηηο παξαιιαγέο ηνπ ηα ελάξηα 3, 4, 5, ρξεζηκνπνηείηαη ην κνληέιν ηύξβεο Standard K-ε ζε ζπλδπαζκό κε ηηο ζπλαξηήζεηο ηνηρώκαηνο πνπ πξνζθέξνληαη ζην ινγηζκηθό. ηα ελάξηα 6, 7, 8, ρξεζηκνπνηείηαη ην κνληέιν ηύξβεο RNG K-ε ζε ζπλδπαζκό κε ηηο ζπλαξηήζεηο ηνηρώκαηνο πνπ πξνζθέξνληαη ζην ινγηζκηθό. ηα ελάξηα 9, 1, 11, ρξεζηκνπνηείηαη ην κνληέιν ηύξβεο RNG K-ε ζε ζπλδπαζκό κε ηηο ζπλαξηήζεηο ηνηρώκαηνο πνπ πξνζθέξνληαη ζην ινγηζκηθό. εκεηώλεεηαη πσο ζηα ζελαξηα πνπ πεξηγξάθνληαη, ην κόλν πνπ αιιάδεη είλαη ην κνληέιν ηύξβεο θαη νη ζπλαξηήζεηο ηνηρώκαηνο. Σα δεδνκέλα ησλ νξηαθώλ ζπλζεθώλ εηζόδνπ θαη εμόδνπ παξακέλνπλ ζηαζεξά όπσο θαη ε ηξαρύηεηαο θαη ε γεσκεηξία ηνπ εδάθνπο. Με ηνλ ηξόπν απηό, ζα κπνξέζνπλ λα εμέιζνπλ αζθαιή θαη ζπγθξίζηκα ζπκπεξάζκαηα γηα ηελ ζπκπεξηθνξά ησλ κνληέισλ ηύξβεο ζηελ εμεηαδόκελε ηνπνγξαθία, αιιά θαη λα δσζεί κηα πιεξέζηεξε εηθόλα ηεο κεηαβνιήο ηεο ηαρύηεηαο ηνπ αλέκνπ πάλσ από ηελ ινθνζεηξά, θαη θπξίσο ζηα πξώηα 2 κέηξα από ην έδαθνο, όπνπ δύλαηαη λα ηνπνζεηεζνύλ αλεκνγελλήηξηεο.,

1 Δπεμεξγαζία ησλ απνηειεζκάησλ ταθερζσ ενάριο Μοντζλο Σφρβησ Cb1 Cb2 Cv1 Cw2 Cw3 Cprod Prandtl Number Energy Prandtl Number Wall Prandtl Number Spalart-Allmaras Options 1 Spalart-Allmaras - Vorticity based.1355.622 7.1.3 2 -.667.85.85 Low Re-Damping 2 Spalart-Allmaras - Strain/Vorticity based.1355.622 7.1.3 2 2.667.85.85 Low Re-Damping Πίνακαρ 2.1: Σενάπια 1 και 2 με ζςνδςαζμούρ ηος μονηέλος Spalart-Allmaras ταθερζσ ενάριο Μοντζλο Σφρβησ υναρτήςεισ Σοιχώματοσ Cmu C1- Epsilon C2- Epsilon TKE- Prandtl Number TDR- Prandtl Number Energy Prandtl Number Wall Prandtl Number 3 Standard Standard Wall Fuctions.9 1.44 1.92 1 1.3.85.85 4 Standard Non Equilibrium Wall Functions.9 1.44 1.92 1 1.3.85.85 5 Standard Enhanced Wall Treatment.9 1.44 1.92 1 1.3.85.85 Πίνακαρ 2.2: Σενάπια 3, 4, 5, με ζςνδςαζμούρ ηος μονηέλος Standard K-ε και ηυν ηπιών (3) ζςναπηήζευν ηοισώμαηορ.

11 Δπεμεξγαζία ησλ απνηειεζκάησλ ταθερζσ ενάριο Μοντζλο Σφρβησ υναρτήςεισ Σοιχώματοσ Cmu C1- Epsilon C2- Epsilon TKE- Prandtl Number TDR- Prandtl Number Energy Prandtl Number Wall Prandtl Number 6 RNG Standard Wall Fuctions.845 1.42 1.68 - - -.85 7 RNG Non Equilibrium Wall Functions.845 1.42 1.68 - - -.85 8 RNG Enhanced Wall Treatment.845 1.42 1.68 - - -.85 Πίνακαρ 2.3: Σενάπια 6, 7, 8, με ζςνδςαζμούρ ηος μονηέλος RNG K-ε και ηυν ηπιών (3) ζςναπηήζευν ηοισώμαηορ. ταθερζσ ενάριο Μοντζλο Σφρβησ υναρτήςεισ Σοιχώματοσ Cmu C1- Epsilon C2- Epsilon TKE- Prandtl Number TDR- Prandtl Number Energy Prandtl Number Wall Prandtl Number 9 Realizeable Standard Wall Fuctions - - 1.9 1 1.2.85.85 1 Realizeable Non Equilibrium Wall Functions - - 1.9 1 1.2.85.85 11 Realizeable Enhanced Wall Treatment - - 1.9 1 1.2.85.85 Πίνακαρ 2.4: Σενάπια 9, 1, 11, με ζςνδςαζμούρ ηος μονηέλος Realizable K-ε και ηυν ηπιών (3) ζςναπηήζευν ηοισώμαηορ

12 Δπεμεξγαζία ησλ απνηειεζκάησλ

13 1.5 Καθοπιζμόρ ιδιοηήηων ηων ςλικών Από ηελ θαξηέια Materials ηνπ FLUENT, επηιέγεηαη ην είδνο ηνπ ξεπζηνύ πνπ ζα ρξεζηκνπνηεζεί ζηελ επίιπζε. ηελ παξνύζα επηιέγεηαη από ηελ βηβιηνζήθε πιηθώλ ηνπ πξνγξάκκαηνο ν αηκνζθαηξηθόο αέξαο (Air) κε ηηο ηδηόηεηεο πνπ πεξηγξάθνληαη ζηνλ παξαθάησ πίλαθα. Σφποσ Ρευςτοφ Πυκνότητα (Kg/m^3) Ιξώδεσ (Kg/m-s) Αζρασ (Air) 1.225 1,79E-1 1.6 Καθοπιζμόρ οπιακών ζςνθηκών Πίνακαρ 2.5: Ιδιόηηηερ ηος αημοζθαιπικού αέπα ηελ θαξηέια Boundary Conditions θαζνξίδνληαη νη νξηαθέο ζπλζήθεο γηα θάζε δηαθνξεηηθό όξην ηνπ πεδίνπ ξνήο. Οη νξηαθέο ζπλζήθεο ζα παξακείλνπλ ζηαζεξέο γηα θάζε ζελάξην, ώζηε λα ε ζύγθξηζε ησλ κνληέισλ ηύξβεο λα είλαη πάλσ ζηα ίδηα δεδνκέλα. 1.6.1 Γεδομένα ειζόδος ηελ είζνδν νξίδεηαη ε ηηκή ηεο ηαρύηεηαο θαη ε ηηκήο ηεο ηύξβεο. Όπσο αλαθέξζεθε ζε πξνεγνύκελν θεθάιαην, ε ηαρύηεηα ζηελ είζνδν ζα είλαη ζηαζεξή θαη ίζε κε 4,7m/sec. Ζ ηηκή απηή πξνέθπςε από ηελ ηελ κέζε ηηκή ησλ κεηξήζεσλ θαη ηελ κεηέπεηηα επεμεξγαζία ζην WindRose Εικόνα 2.11: Ειζαγυγή δεδομένυν ηασύηηηαρ και ηύπβηρ ζηην είζοδο

14 ηηο νξηαθέο ζπλζήθεο ηεο ηύξβεο ζηελ είζνδν θαη ηελ έμνδν ζα ρξεζηκνπνηήζεθαλ Ζ ένηαζη ηύπβηρ Ι (Turbulence Intensity), ηελ νπνία ππνινγίζακε κε ρξήζε πεηξακαηηθώλ δεδνκέλσλ πεδίνπ θαη επεμεξγαζία ζην πξόγξακκα Windrose κέζσ ηνπ ηύπνπ όπνπ u' είλαη ε ξίδα ηεο κέζεο ηεηξαγσληθήο ηηκήο ησλ δηαθπκάλζεσλ ηαρπηήησλ (Root-mean-square, rms) ή απόθιηζε θαη είλαη ε κέζε ηαρύηεηα. Ζ ηηκή ηεο έληαζεο ηεο ηύξβεο είλαη 12%. Ζ ηςπβώδηρ κλίμακα μήκοςρ (Turbulence Length Scale, l). Ζ ηπξβώδεο θιίκαθα κήθνπο είλαη κία θπζηθή πνζόηεηα πνπ ζρεηίδεηαη κε ην κέγεζνο ησλ κεγάισλ δηλώλ (large eddies), νη νπνίεο πεξηέρνπλ ηελ ελέξγεηα ζηηο ηπξβώδεηο ξνέο. Γηα ξνέο ππό ηελ επίδξαζε ηνηρώκαηνο, όπνπ ζηηο εηζόδνπο ππάξρεη έλα ηπξβώδεο νξηαθό ζηξώκα, επηιέγεηε ζαλ ραξαθηεξηζηηθό κήθνο, ην πάρνο ηνπ νξηαθνύ ζηξώκαηνο θαη ην κήθνο ππνινγίδεηαη από ηε ζρέζε: όπνπ δ ην πάρνο ηεο νξηαθήο ζηνηβάδαο Γηα ηνλ ππνινγηζκό ηνπ αξηζκνύ Reynolds ρξεζηκνπνηήζακε ηελ έθθξαζε ηνπ: όπνπ x ε απόζηαζε ε απόζηαζε από ηελ είζνδν κεηά από ηελ νπνία έρνπκε κεηάπησζε ζηελ ηπξβώδε νξηαθή ζηνηβάδα, ε ηαρύηεηα ηνπ ξεύκαηνο αέξα θαη λ ην θηλεκαηηθό ημώδεο (1.46 1-5 m 2 /sec). Έηζη γηα ηνλ ππνινγηζκό ηνπ πάρνπο ηεο νξηαθήο ζηνηβάδαο ρξεζηκνπνηήζακε ηόζν ηελ εμίζσζε ηνπ Blasius όζν θαη κε ηηο εμηζώζεηο

15 θαη όπνπ m/sec, λ=1.46 1-5 m 2 /sec νπόηε άξα ηα ππνινγηδόκελα δ είλαη αληίζηνηρα: θαη ηηο αληίζηνηρεο ηελ ηπξβώδεηο θιίκαθεο κήθνπο : εκεηώλεηαη πσο νη ηηκέο πνπ ησλ παξαπάλσ ππνινγηζκώλ, πξνέθπςαλ ζεσξώληαο κεηάβαζε από ζηξσηή ζε ηπξβώδε νξηαθή ζηνηβάδα γηα ηηκή ηνπ αξηζκνύ Reynolds ίζε κε 5 1 5. πλνπηηθά ηα δεδνκέλα εηζόδνπ θαίλνληαη ζηνλ Πίλαθα 6.8. Μζτρο Σαχφτητασ (Velocity Magnitude) Ένταςη τφρβησ (Turbulence Intensity) Συρβώδησ κλίμακα μήκουσ (Turbulence Length Scale). 1.6.2 Γεδομένα εξόδος 4,7 m/sec 12%,5 m Πίνακαρ 2.6: Δεδομένα ειζόδος ηελ έμνδν ρξεζηκνπνηήζεθε ε ζπλζήθε Pressure Outlet, κε ηα δεδνκέλα ηνπ Πίλαθα 6.9: Μετροφμενη Πίεςη (Gauge pressure) Ένταςη τφρβησ (Turbulence Intensity) Συρβώδησ κλίμακα μήκουσ (Turbulence Length Scale). pascal 12%,5m Πίνακαρ 2.7: Δεδομένα εξόδος

16 1.6.3 Γεδομένα ηοισώμαηορ ην ηνίρσκα επηιέρζεθε ύςνο ηξαρήηεηαο ίζν κε,5 κέηξα, θαη ζηαζεξά ηξαρύηεηαο ίζε κε,5. Σα δεδνκέλα ηνπ ηνηρώκαηνο θαίλνληαη ζηελ Δηθόλα 6.24. 1.7 Δθαπμογή απσικών ζςνθηκών Εικόνα 2.12: Οπιακέρ ζςνθήκερ ζηο ηοίσυμα ηελ θαξηέια Initialization κε ηελ εληνιή Initialize εθαξκόδνπκε ηηο αξρηθέο ζπλζήθεο ζην πξόβιεκα. Γηα ηελ κείσζε ηνπ ππνινγηζηηθνύ ρξόλνπ, ελεξγνπνηνύκε ηνλ Full Multi-Grid Initialization (γίλεηαη κέζα από ηελ γξακκή εληνιώλ: solve- >initialize->fmg) ην νπνίν επηιύεη ηηο εμηζώζεηο Euler ζηελ είζνδν αθνύ πξώηα γίλαη κηα αξαίσζε ηνπ ππάξρνληνο πιέγκαηνο (κε ρξήζε ηεο κεζόδνπ Reverse Cuthill-McKee) θαη θάλεη γξακκηθή παξεκβνιή ζηα ελδηάκεζα ζεκεία πνπ παξαιήθζεθαλ. Αλ δελ δίλεη ηηκέο γηα ηα κεγέζε ηεο ηύξβεο δίλεη πνιύ ξεαιηζηηθέο πξνζεγγίζεηο γηα ηα κεγέζε ηεο πίεζεο, όπσο κπνξεί λα θαλεί από ηνλ Post Processor ηνπ Fluent. 1.8 Δπίλςζη πποβλήμαηορ Μεηά ηελ αξρηθνπνίεζε κπνξεί λα γίλεη πιήξεο επίιπζε ηνπ πξνβιήκαηνο από ηελ θαξηέια Run Calculation. Αξρηθά επηιέγεηαη ην Check Case, ην νπνίν ζα παξνπζηάζεη ηπρόλ ελζηάζεηο ή ζπκβνπιέο από ην Fluent γηα ηελ κνληεινπνίεζε πνπ έγηλε. ηελ ζπλέρεηα εηζάγεηαη ν αξηζκόο ησλ επαλαιήςεσλ πνπ ζα γίλνπλ. ηελ παξνύζα εξγαζία επηιέρζεθαλ 1 επαλαιήςεηο, νη νπνίεο είλαη ππεξ αξθεηέο γηα ηθαλνπνηεηηθή ζύγθιηζε.

17 Κεθάλαιο 2: Δπεξεπγαζία ηων αποηελεζμάηων 2.1 Γενικά ην θεθάιαην απηό γίλεηαη ην Post Processing ησλ δεδνκέλσλ πνπ ελδηαθέξνπλ ζην Fluent θαη ζην CFD-Post ηνπ ANSYS, ώζηε λα αλαιπζνύλ ηα απνηειέζκαηα πνπ πξνέθπςαλ θαη λα ζπγθξηζνύλ νη παξάκεηξνη πνπ ρξεηάδεηαη. Οη παξάκεηξνη πνπ ζα εμεηαζηνύλ είλαη απηνί ηεο ηαρύηεηαο, ηεο θηλεηηθήο ελέξγεηαο ηεο ηύξβεο θαη ηεο ζηξνβηιόηεηαο. Γηα ηνλ ζθνπό απηό ζα ρξεζηκνπνηεζνύλ επηθάλεηεο ειέγρνπ, γξακκέο ειέγρνπ, θαη ηζνεπηθάλεηεο. 2.1.1 Δπιθάνειερ ελέγσος Γηα ηελ βέιηηζηε απεηθόληζε ησλ απνηειεζκάησλ θαη ηελ εμαγσγή ζπκπεξαζκάησλ επηιέρζεθαλ δύν θάζεηεο κεηαμύ ηνπο επηθάλεηεο πνπ δηέξρνληαη από ην πςειόηεξν ζεκείν γηα ηελ παξνπζίαζε ησλ ηηκώλ ηεο ηαρύηεηαο θαη ηεο θηλεηηθήο ελέξγεηαο ηεο ηύξβεο. Γηα ηελ βαζύηεξε θαηαλόεζε ησλ κνληέισλ ηύξβεο θαη ηεο θαηαλνκήο ηεο ηαρύηεηαο ρξεζηκνπνηήζεθαλ θαη ξνηθέο γξακκέο ζην επίπεδν πνπ δηέξρεηαη από ηελ θνξπθή ηνπ ιόθνπ θαη είλα παξάιιειν ζηελ ξνή (Δπηθάλεηα 1) πγθεθξηκέλα, νη επηθάλεηαο εκθαλίδνληαη ζηελ Δηθόλα 2.1 θαη είλαη: Δπιθάνεια 1: Δθηείλεηαη παξάιιεια ζηελ ξνή ηνπ αλέκνπ, θάζεηα ζηελ ηνπνγξαθία θαη 45 κέηξα λόηηα από ηελ αξρή ησλ αμόλσλ ώζηε λα δηέξρεηαη από ηελ θνξπθή ηεο ηνπνγξαθίαο. Δπιθάνεια 2: Δθηείλεηαη εγθάξζηα ζηελ ξνή ηνπ αλέκνπ, θάζεηα ζηελ ηνπνγξαθία θαη 5 κέηξα αλαηνιηθά από ηελ αξρή ησλ αμόλσλ ώζηε λα ηέκλεη θάζεηα ηελ Δπηθάλεηα 1 ζηελ θνξπθή ηεο ηνπνγξαθίαο. Εικόνα 2.1: Με κίηπινο σπώμα η επιθάνεια 1 παπάλληλα ζηην ποή και με κόκκινο σπώμα η Επιθάνεια 2 εγκάπζια ζηην ποή.

18 2.1.2 Γπαμμέρ Δλέγσος Γηα ηελ βέιηηζηε θαη ιηηή απεηθόληζε ησλ απνηειεζκάησλ, επηιέρζεθαλ ζπγθεθξηκέλα ζεκεία ηεο ηνπνγξαθίαο, ηα νπνία ζεσξνύληαη αληηπξνζσπεπηηθά γηα ηελ ξνή ηνπ αλέκνπ ηόζν ζηνπο πξόπνδεο ηνπ ιόθνπ, όζν θαη ζηελ θνξπθή θαη ζηα θαηάληε. Έηζη ε επηινγή έγηλε κε θξηηήξην ηελ αιιαγή ηεο θιίζεο ηνπ εδάθνπο, ηόζν ζηα ζεκεία ηνπ επηπέδνπ παξάιιεια ζηελ ξνή, όζν θαη ζηα ζεκεία ηνπ επηπέδνπ θάζεηα ζηελ ξνή. Γηα ηελ εμαγσγή δηαγξακκάησλ ηαρύηεηαο ην εξγαιείν Post-Processing ηνπ Fluent ρξεζηκνπνηεί γξακκέο ειέγρνπ νη νπνίεο ιακβάλνπλ όζεο ηηκέο επηζπκεί ν κειεηεηήο γηα όπνηα παξάκεηξν θξίλεη αλαγθαίν πσο ζα ρξεηαζηεί λα εμεηάζεη. Έηζη πξνέθπςαλ ζπλνιηθά 8 γξακκέο ειέγρνπ πνπ βξίζθνληαη εληόο ησλ επηθάλεηώλ πνπ παξνπζηάζηεθαλ παξαπάλσ. Ζ βαζηθόηεξε γξακκή ειέγρνπ βξίζθεηαη ζηελ θνξπθή ηνπ ιόθνπ, ζην ζεκείν ηνκήο ησλ επηθαλεηώλ 1 θαη 2. πγθεθξηκέλα νη γξακκέο βξίζθνληαη ζηηο ζέζεηο πνπ θαίλνληαη ζηνλ Δηθόλα 2.2 θαη νη ζπληεηαγκέλεο ηνπ πξώηνπ ζεκείνπ, ηνπο θαίλνληαη ζηνλ Πίλαθαο 2.1. εκεηώλεηαη πσο έρεη θαζνξηζηεί ε θάζε γξακκή ειέγρνπ λα ιακβάλεη 3 ηηκέο ζε όιν ην κήθνο ηεο ώζηε λα πξνθύςνπλ δηαγξάκκαηα ηαρύηεηαο κε ηθαλνπνηεηηθή αθξίβεηα. Εικόνα 2.2: Οι γπαμμέρ ελέγσος ηηρ ηοπογπαθίαρ

19 Γραμμή/ημείο ΑΠΟ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑ 1 Συντεταγμένεσ x y z Περιγραφή 1 25 45 2 4 45 Ανάντη του λόφου, ςε απόςταςη 25 μέτρα από την κορυφή Ανάντη του λόφου, ςε απόςταςη 1 μέτρα από την κορυφή 3 5 45 Η κορυφή του λόφου 4 6 45 5 8 45 Κατάντη του του λόφου, ςε απόςταςη 1 μέτρα από την κορυφή Κατάντη του του λόφου, ςε απόςταςη 3 μέτρα από την κορυφή Γραμμή/ημείο ΑΠΟ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑ 2 υντεταγμζνεσ x y z Περιγραφή 6 5 85 Σε απόςταςη 35 μέτρα Βορειοανατολικά τησ κορυφήσ 7 5 7 Σε απόςταςη 25 μέτρα Βορειοανατολικά τησ κορυφήσ 8 5 2 Σε απόςταςη 25 μέτρα Νοτιοανατολικά τησ κορυφήσ Πίνακαρ 2.1: Σςνηεηαγμένερ και πεπιγπαθή ηυν ζημείυν ελέγσος

2 2.2 Δπιθάνειερ ηασςηήηων Αθνινπζεί ε παξνπζίαζε ησλ απνηειεζκάησλ ηεο παξακέηξνπ ηεο ηαρύηεηαο, ζηηο επηθάλεηεο ειέγρνπ. Ζ δηαθύκαλζε ηεο ειάρηζηεο θαη κέγηζηεο ηηκήο ηνπ κέηξνπ ηεο ηαρύηεηαο θαίλεηαη ζπλνιηθα ζηνλ Πίλαθαο 2.2. EΠΙΦΑΝΕΙΑ 1 ΠΑΡΑΛΛΗΛΑ ΣΗΝ ΡΟΗ ενάριο Mοντέλο τφρβησ Min Velocity (m/sec) Max Velocity (m/sec) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 Spalart-Allmaras Vorticity Based Spalart-Allmaras Strain Vorticity Based K-ε Standard/Standard Wall Functions K-ε Standard/Non Equilibrium Wall Functions K-ε Standard/Enhanced Wall Treatment K-ε RNG/Standard Wall Functions K-ε RNG/Non Equilibrium Wall Functions K-ε RNG/Enhanced Wall Treatment K-ε Realizable/Standard Wall Functions K-ε Realizable/Non Equilibrium Wall Functions 7,45 7,31 11 K-ε Realizable/Enhanced Wall Treatment Πίνακαρ 2.2: Ελάσιζηερ και μέγιζηερ ηιμέρ ηος μέηπος ηηρ ηασύηηηαρ ζηην Επιθάνεια 1 παπάλληλα ζηην ποή

21 2.2.1 ενάπιο 1 Spalart Allmaras Vorticity Based Σσήμα 2.1: Καηανομή ηασςηήηυν για ηο μονηέλο ηύπβηρ Spalart-Allmaras Vorticity Based ζηην Eπιθάνεια 1 παπάλληλα ζηην ποή. Σσήμα 2.2: Καηανομή ηασςηήηυν για ηο μονηέλο ηύπβηρ Spalart-Allmaras Vorticity Based ζηην Επιθάνεια 2 εγκάπζια ζηην ποή.

22 2.2.2 ενάπιο 2 Spalart Allmaras Strain Vorticity Based Σσήμα 2.3: Καηανομή ηασςηήηυν για ηο μονηέλο ηύπβηρ Spalart-Allmaras Strain Vorticity Based ζηην Eπιθάνεια 1 παπάλληλα ζηην ποή. Σσήμα 2.4: Καηανομή ηασςηήηυν για ηο μονηέλο ηύπβηρ Spalart-Allmaras StrainVorticity Based ζηην Επιθάνεια 2 εγκάπζια ζηην ποή.

23 2.3 Δπιθάνειερ ηςπβώδοςρ ιξώδοςρ και κινηηικήρ ενέπγειαρ ηύπβηρ Αθνινπζεί ε παξνπζίαζε ησλ απνηειεζκάησλ ηνπ ηπξβώδνπο ημώδνπο γηα ηα δύν πξώηα ζελάξηα θαη ηεο παξακέηξνπ ηεο θηλεηηθήο ελέξγεηαο ηεο ηύξβεο γηα ηα ππόινηπα. EΠΙΦΑΝΕΙΑ 1 ΠΑΡΑΛΛΗΛΑ ΣΗΝ ΡΟΗ ενάριο Mοντέλο τφρβησ Min Eddy Viscosity (Pa*sec) Max Eddy Viscosity (Pa*sec) 1 2 Spalart-Allmaras Vorticity Based Spalart-Allmaras Strain Vorticity Based,17,28 ενάριο Mοντζλο τφρβησ Min Turbulence Kinetic Energy Max Turbulence Kinetic Energy 3 K-ε Standard/Standard Wall Functions 4 K-ε Standard/Non Equilibrium Wall Functions 5 K-ε Standard/Enhanced Wall Treatment 6 K-ε RNG/Standard Wall Functions 7 K-ε RNG/Non Equilibrium Wall Functions 8 K-ε RNG/Enhanced Wall Treatment 9 K-ε Realizable/Standard Wall Functions 1 K-ε Realizable/Non Equilibrium Wall Functions 11 K-ε Realizable/Enhanced Wall Treatment Πίνακαρ 2.3: Ελάσιζηερ και μέγιζηερ ηιμέρ ηος ηςπβώδοςρ ιξώδοςρ και ηηρ κινηηικήρ ενέπγειαρ ηηρ ηύπβηρ ζηην επιθάνεια 1παπάλληλα ζηην ποή.

24 2.3.1 ενάπιο 1 Spalart Allmaras Vorticity Based Σσήμα 2.5: Καηανομή ηος ηςπβώδοςρ ιξώδοςρ για ηο μονηέλο ηύπβηρ Spalart-Allmaras Vorticity Based ζηην Επιθάνεια 1 παπάλληλα ζηην ποή. Σσήμα 2.6: Καηανομή ηος ηςπβώδοςρ ιξώδοςρ για ηο μονηέλο ηύπβηρ Spalart-Allmaras Vorticity Based ζηην Επιθάνεια 2 εγκάπζια ζηην ποή.

25 2.3.2 ενάπιο 2 Spalart Allmaras Strain Vorticity Based Σσήμα 2.7: Καηανομή ηος ηςπβώδοςρ ιξώδοςρ για ηο μονηέλο ηύπβηρ Spalart-Allmaras Strain Vorticity Based ζηην Επιθάνεια 1 παπάλληλα ζηην ποή. Σσήμα 2.8: Καηανομή ηος ηςπβώδοςρ ιξώδοςρ για ηο μονηέλο ηύπβηρ Spalart-Allmaras Strain Vorticity Based ζηην Επιθάνεια 2 εγκάπζια ζηην ποή.

26 2.4 Γιαγπάμμαηα ηασςηήηων και ζύγκπιζη μονηέλων ηύπβηρ Παξνπζηάδνληαη ηα δηαγξάκκαηα ηαρπηήησλ γηα θάζε κηα γξακκή ειέγρνπ ζηα ζεκεία πνπ αλαθέξνληαη ζηνλ Πίλαθαο 2.1. ην θάζε δηάγξακκα αλαθέξνληαη ζπλδπαζκέλα ηα κνληέια ηύξβεο. 2.4.1 ενάπια 1 και 2 Διάγπαμμα 2.1: Μεηαβολή ηασςηήηυν ζε όλο ηο ύτορ ηηρ γπαμμήρ ελέγσος 1, ( Σενάπια 1 και 2)

Διάγπαμμα 2.2: Μεηαβολή ηασςηήηυν ζηα ππώηα 2 μέηπα ηηρ γπαμμήρ ελέγσος 1(Σενάπια 1 και 2) 27

28 Διάγπαμμα 2.3: Μεηαβολή ηασςηήηυν ζε όλο ηο ύτορ ηηρ γπαμμήρ ελέγσος 2, ( Σενάπια 1 και 2) Διάγπαμμα 2.4: Μεηαβολή ηασςηήηυν ζηα ππώηα 2 μέηπα ηηρ γπαμμήρ ελέγσος 2(Σενάπια 1 και 2)

29 Διάγπαμμα 2.5: Μεηαβολή ηασςηήηυν ζε όλο ηο ύτορ ηηρ γπαμμήρ ελέγσος 3, ( Σενάπια 1 και 2) Διάγπαμμα 2.6:Μεηαβολή ηασςηήηυν ζηα ππώηα 2 μέηπα ηηρ γπαμμήρ ελέγσος 3 (Σενάπια 1 και 2)

3 Διάγπαμμα 2.7: Μεηαβολή ηασςηήηυν ζε όλο ηο ύτορ ηηρ γπαμμήρ ελέγσος 4, ( Σενάπια 1 και 2) Διάγπαμμα 2.8:Μεηαβολή ηασςηήηυν ζηα ππώηα 2 μέηπα ηηρ γπαμμήρ ελέγσος 4 (Σενάπια 1 και 2)

31 Διάγπαμμα 2.9: Μεηαβολή ηασςηήηυν ζε όλο ηο ύτορ ηηρ γπαμμήρ ελέγσος 5 ( Σενάπια 1 και 2) Διάγπαμμα 2.1:Μεηαβολή ηασςηήηυν ζηα ππώηα 2 μέηπα ηηρ γπαμμήρ ελέγσος 5 (Σενάπια 1 και 2)

33 Διάγπαμμα 2.13:Μεηαβολή ηασςηήηυν ζε όλο ηο ύτορ ηηρ γπαμμήρ ελέγσος 7 ( Σενάπια 1 και 2) Διάγπαμμα 2.14 Μεηαβολή ηασςηήηυν ζηα ππώηα 2 μέηπα ηηρ γπαμμήρ ελέγσος 7 (Σενάπια 1 και 2)

35 2.4.2 ενάπια 3, 4, 5 Διάγπαμμα 2.17: Μεηαβολή ηασςηήηυν ζε όλο ηο ύτορ ηηρ γπαμμήρ ελέγσος 1 ( Σενάπια 3, 4, 5) Διάγπαμμα 2.18 Μεηαβολή ηασςηήηυν ζηα ππώηα 2 μέηπα ηηρ γπαμμήρ ελέγσος 1 (Σενάπια 3, 4,5)

36 2.4.3 ενάπια 6, 7, 8 Διάγπαμμα 2.19: Μεηαβολή ηασςηήηυν ζε όλο ηο ύτορ ηηρ γπαμμήρ ελέγσος 1 ( Σενάπια 6, 7, 8) Διάγπαμμα 2.2 Μεηαβολή ηασςηήηυν ζηα ππώηα 2 μέηπα ηηρ γπαμμήρ ελέγσος 1 (Σενάπια 6, 7,8)

37 2.4.4 ενάπια 9, 1, 11 Διάγπαμμα 2.21 Μεηαβολή ηασςηήηυν ζε όλο ηο ύτορ ηηρ γπαμμήρ ελέγσος 1 ( Σενάπια 9, 1, 11) Διάγπαμμα 2.22 Μεηαβολή ηασςηήηυν ζηα ππώηα 2 μέηπα ηηρ γπαμμήρ ελέγσος 1 (Σενάπια 9, 1, 11)

38 2.5 Ιζομεηπικέρ καμπύλερ πίεζηρ Αθνινπζεί ε παξνπζίαζε ησλ ηηκώλ ηεο πίεζεο ζην επίπεδν ηνπ εδάθνπο ζε νιόθιεξε ηελ ηνπνγξαθία. EΠΙΦΑΝΕΙΑ 1 ΠΑΡΑΛΛΗΛΑ ΣΗΝ ΡΟΗ ενάριο Mοντέλο τφρβησ Min Pressure (Pa*sec) Max Pressuer (Pa*sec) 1 2 Spalart-Allmaras Vorticity Based Spalart-Allmaras Strain Vorticity Based,17,28 ενάριο Mοντζλο τφρβησ Min Turbulence Kinetic Energy Max Turbulence Kinetic Energy 3 K-ε Standard/Standard Wall Functions 4 K-ε Standard/Non Equilibrium Wall Functions 5 K-ε Standard/Enhanced Wall Treatment 6 K-ε RNG/Standard Wall Functions 7 K-ε RNG/Non Equilibrium Wall Functions 8 K-ε RNG/Enhanced Wall Treatment 9 K-ε Realizable/Standard Wall Functions 1 K-ε Realizable/Non Equilibrium Wall Functions 11 K-ε Realizable/Enhanced Wall Treatment

39 2.6 Σσήμα 2.9: Σσημαηική απεικόνιζη ηηρ διακύμανζηρ ηηρ πίεζηρ ζηο ηοίσυμα για ηο Σενάπιο 1(Spalart-Allmaras Vorticity Based) Σσήμα 2.1: Σσημαηική απεικόνιζη ηηρ διακύμανζηρ ηηρ πίεζηρ ζηο ηοίσυμα για ηο Σενάπιο 2 (Spalart-Allmaras Strain Vorticity Based)

4 Σσήμα 2.11: Σσημαηική απεικόνιζη ηηρ διακύμανζηρ ηηρ πίεζηρ ζηο ηοίσυμα για ηο Σενάπιο 3 (Κ-ε Standard/Standard Wall Treatmentd) Σσήμα 2.12: Σσημαηική απεικόνιζη ηηρ διακύμανζηρ ηηρ πίεζηρ ζηο ηοίσυμα για ηο Σενάπιο 4 (Κ-ε Standard/Non Equilibrium Wall Functions)

41 2.7 Γιανύζμαηα ποήρ Γηα ηελ βαζύηεξε θαηαλόεζε ηεο θίλεζεο ηνπ αλέκνπ θαη ησλ απνηειεζκάησλ πνπ εμάγνληαη από ηελ επίιπζε ησλ κνληέισλ ηύξβεο πνπ έρνπλ επηιεγεί, παξνπζηάδνληαη ηα δηαλύζκαηα ξνήο (Streamline/Vectors) γηα θάζε ζελάξην, ζην επίπεδν ηεο Δπηθάλεηαο 1 παξάιιεια ζηελ ξνή. Ζ ρξσκαηηθή δηαθύκαλζε ππνδειώλεη ην κέηξν ηεο ηαρύηεηαο ηνπ θάζε δηαλύζκαηνο Σσήμα 2.13: Διανύζμαηα ποήρ ζηο επίπεδο ηηρ Επιθάνειαρ 1 για ηο Σενάπιο 1 (Spalart-Allmaras Vorticity Based)

42 Σσήμα 2.14: Διανύζμαηα ποήρ ζηο επίπεδο ηηρ Επιθάνειαρ 1 για ηο Σενάπιο 2 (Spalart-Allmaras Strain Vorticity Based) Σσήμα 2.15: Διανύζμαηα ποήρ ζηο επίπεδο ηηρ Επιθάνειαρ 1 για ηο Σενάπιο 3 (K-ε Standard/Standard Wall Functions)

πκπεξάζκαηα 43 Σσήμα 2.16:Διανύζμαηα ποήρ ζηο επίπεδο ηηρ Επιθάνειαρ 1 για ηο Σενάπιο 4 (K-ε Standard/Non Equilibrium Wall Functions) Κεθάλαιο 3: ςμπεπάζμαηα 3.1 Γενική επιζκόπηζη Από ηελ κεηα-επεμεξγαζία ησλ απνηειεζκάησλ πξνθύπηεη: 1. Ζ κέγηζηε ηαρύηεηα ηνπ αλέκνπ πξνθύπηεη από ην ελάξην... κε ην κνληέιν ηύξβεο... θαη είλαη ίζε κε...m/sec ζην ζεκείν... (πξνθαλώο ζηελ θνξπθή). 2. Ζ κέγηζηε ηηκή ηεο ηαρύηεηαο ηνπ αλέκνπ ζπλαληάηαη ζε ύςνο... κέηξα από ηελ επηθάλεηα ηνπ εδάθνπο. 3. Ζ κηθξόηεξε ηηκή ησλ κέγηζησλ ηαρπηήησλ πξνθύπηεη από ην ελάξην... κε ην κνληέιν ηύξβεο... θαη ηζνύηαη κε... m/sec ζην ζεκείν... 4. Ζ κηθξόηεξε ηηκή ησλ κέγηζησλ ηαρπηήησλ ζπλαληάηαη ζε ύςνο... κέηξα από ην έδαθνο ζην ζεκείν... 5. Ζ κέγηζηε ηηκή ηνπ ζπλόινπ ηνπ πεδίνπ ξνήο (Volume Averaged) ηζνύηαη κε... m/sec θαη πξνθύπηεη από ην ελάξην... κε κνληέιν ηύξβεο... 6. Ζ κηθξόηεξε κέγηζηε ηηκή ηνπ ζπλόινπ ηνπ πεδίνπ ξνήο (Volume Averaged) ηζνύηαη κε... θαη πξνθύπηεη από ην ελάξην... κε κνληέιν ηύξβεο... 7. Ζ κέγηζηε ηηκή ηνπ ηπξβώδνπο ημώδνπο ηζνύηαη κε... θαη πξνθύπηεη από ην κνληέιν... 8. Ζ κέγηζηε ηηκή ηεο ηπξβώδνπο θηλεηηθήο ελέξγεηαο ηζνύηαη κε... θαη πξνθύπηεη από ην ελάξην... κε κνληέιν ηύξβεο...

πκπεξάζκαηα 44 9. Ζ κηθξόηεξε κέγηζηε ηηκή ηεο ηπξβώδνπο θηλεηηθήο ελέξγεηαο ηζνύηαη κε... θαη πξνθύπηεη από ην ζελάξην... 1. Ζ κέγηζηε ηηκή ηεο ηαρύηεηαο ζε όια ηα κνληέια ηύξβεο βξίζθεηαη κεηαμύ... θαη... κέηξσλ από ηελ επηθάλεηα ηνπ εδάθνπο ζηελ θνξπθή ηνπ ιόθνπ. 11. Ζ κέγηζηε ηηκή ηεο ηπξβώδνπο θηλεηηθήο ελέξγεηαο ζε όια ηα κνληέια ηύξβεο ζπλαληάηαη ζε ύςνο... από ηελ επηθάλεηα ηνπ εδάθνπο ζηα ζεκεία... Από ηηο παξαπάλσ παξαηεξήζεηο ζπκπεξαίλεηαη πσο ε βέιηηζηε ζέζε γηα ηνπνζέηεζε αλεκνγελλήηξηαο είλαη ζηελ θνξπθή ηνπ ιόθνπ ζε ύςνο πνπ λα θπκαίλεηαη από...έσο... κέηξα από ηελ επηθάλεηα ηνπ εδάθνπο. 3.2 Πεπεηαίπω έπεςνα εκαληηθό θνκκάηη ηεο δηαδηθαζίαο ηνπ ππνινγηζκνύ ηεο ξνήο ηνπ αλέκνπ ζε πεξηνρέο κε ζύλζεην αλάγιπθν κέζσ αξηζκεηηθώλ κνληέισλ είλαη ε ζύγθξηζε θαη επηθαηξνπνίεζε ησλ απνηειεζκάησλ πνπ ζα πξνθύςνπλ, κε ηα απνηειέζκαηα από ηηο κεηξήζεηο πεηξακάησλ ζε πξαγκαηηθή θιίκαθα ζηελ πεξηνρή όπσο θαη κεηξήζεσλ εληόο αλεκνζύξαγγαο. ηα πιαίζηα ηεο εξγαζίαο απηήο, δελ ήηαλ δπλαηή ε πξαγκαηνπνίεζε πεηξακαηηθώλ δηαηάμεσλ ζην πεδίν ή ζε αλεκνζύξαγγα θαη γηα ηελ κέγηζηε δπλαηή αθξίβεηα ησλ απνηειεζκάησλ, θαη γη απηό ρξεζηκνπνηήζεθε ε κεζνδνινγία πνπ αθνινπζείηαη ζε πηζηνπνηεκέλεο κεζόδνπο ππνινγηζκνύ αληίζηνηρσλ θαηλνκέλσλ ζηελ δηεζλή βηβιηνγξαθηα. Μηα από απηέο ηηο κεζόδνπο ήηαλ θαη απηή ηνπο επνλνκαδόλελνπ «Askervein Hill Project» πξαγκαηνπνηήζεθε από ην International Energy Agency Programme of R&D on Wind Energy Conversion Systems ην 1982 ζηελ Μ. Βξεηαλία. Καηά ηελ έξεπλα πνπ πξαγκαηνπνηήζεθε ζε ζπγθεθξηκέλε ινθνζεηξά ηεο θσηίαο, ρξεζηκνπνηήζεθαλ πεηξακαηηθέο δηαηάμεηο πξαγκαηηθήο θιίκαθαο, όπσο θαη κεηξήζεηο ζε αλεκνζύξαγγα ώζηε λα πηζηνπνηεζνύλ ζπγθεθξηκέλα αξηζκεηηθά κνληέια ππνινγηζκνύ ηεο ξνήο ηνπ αλέκνπ ζε ινθνζεηξά. εκαληηθό θνκκάηη πξνο δηεξεύλεζε απνηειεί ε βειηηζηνπνίεζε ηεο γεσκεηξίαο ηνπ κνληέινπ ώζηε λα αληαπνθξίλεηαη κε κεγαιύηεξε αθξίβεηα ζηελ πξαγκαηηθόηεηα. Οη νξηαθέο ζπλζήθεο ζην κνληέιν επίιπζεο, απνηεινύλ επίζεο έλα κεγάιν θεθάιαην πξνο δηεξεύλεζε. ηελ είζνδν, ε ρξήζε ελόο ινγαξηζκηθνύ πξνθίι ηαρύηεηαο ελδερνκέλσο λα δίλεη δηαθνξνπνηεκέλα απνηειέζκαηα ηα νπνία ζα πξέπεη λα ζπγθξηζνύλ κε ηα αληίζηνηρα πνπ πξνθύπηνπλ από απηά κε ζηαζεξή ηαρύηεηα ζηελ είζνδν. ηελ έμνδν ζα πξέπεη λα δηεξεπλεζεί ε επηξνή ηεο κεηξνύκελεο πίεζεο (Gauge Pressure) ζηα ηειηθά απνηειέζκαηα. Αθόκα θαη ζην ηνίρσκα, νη δηαθνξεηηθέο ηηκέο ηεο ηξαρύηεηαο κπνξνύλ λα επεξεάζνπλ ζεκαληηθά ηα απνηειέζκαηα θπξίσο ζηελ πεξηνρή θνληά ζην ηνίρσκα, ε νπνία είλαη θαη ε πην ελδηαθέξνπζα από πιεπξάο αμηνπνίεζεο γηα ηελ αλάπηπμε αλεκνγελλεηξηώλ.

πκπεξάζκαηα 45

Βηβιηνγξαθία-Πεγέο 46 Βιβλιογπαθία-Πηγέρ Ιωάννηρ Β. ούληρ, Ph.D. καθηγηηήρ Υδπαςλικήρ Μησανικήρ Γ.Π.Θ. 1995. ΥΓΡΑΥΛΙΚΑΙ ΣΤΡΟΒΙΛΟΜΗΦΑΝΑΙ, ΜΗΦΑΝΙΚΗ ΡΔΥΣΤΩΝ 1oς ΤΟΜΟΣ, ΥΓΡΟΣΤΡΟΒΙΛΟΙ. Ξάλζε : ΑΪΒΑΕΖ, 1995. Ιωάννηρ Β. ούληρ, Ph.D. καθηγηηήρ Υδπαςλικήρ Μησανικήρ Γ.Π.Θ. 24. Υπολογιζηική Μητανική Ρεύζηών. Ξάλζε : Γεκνθξίηεην Παλεπηζηήκην Θξάθεο, 24. Νικόλαορ Δ. Κωηζοβίνορ, Ph.D. Καθηγηηήρ Υδπαςλικήρ και Υδπαςλικών Έπγων Γ.Π.Θ. 2. ΜΗΦΑΝΙΚΗ ΡΔΥΣΤΩΝ. Ξάλζε : Διιεληθέο Σερλνινγηθέο Δθδόζεηο, 2. Κανελλόποςλορ, Γπ. Γημήηπηρ Β. 28. Αιολική ενέργεια - Στεδιάζονηας ζηις Ασλές ηων Ανέμων. s.l. : Δθδόζεηο "Ησλ", 28. cfd-online. friction velocity. [Ζιεθηξνληθό] [Παξαπνκπή: 25 April 211.] http://www.cfd-online.com/wiki/friction_velocity.. Turbulence free-stream boundary conditions. [Ζιεθηξνληθό] [Παξαπνκπή: 22 5 211.] http://www.cfd-online.com/wiki/turbulence_freestream_boundary_conditions.. Turbulence_intensity. [Ζιεθηξνληθό] [Παξαπνκπή: 22 5 211.] http://www.cfdonline.com/wiki/turbulence_intensity.. Turbulence_Modeling. [Ζιεθηξνληθό] [Παξαπνκπή: 25 April 211.] http://www.cfd-online.com/wiki/turbulence_modeling.. Wall Shear Stress. [Ζιεθηξνληθό] [Παξαπνκπή: 25 April 211.] http://www.cfdonline.com/wiki/wall_shear_stress. engineering.dartmouth.edu. Chapter 8_The Ekman Layer. [Ζιεθηξνληθό] http://engineering.dartmouth.edu/~cushman/books/gfd/chap8.pdf. Geo.Auth.gr. Geo.Auth.gr. [Ζιεθηξνληθό] [Παξαπνκπή: 2 Aπξίιηνο 211.] http://www.geo.auth.gr/courses/gmc/gmc431e/th/lesson8_wind.pdf. kxcad.net. cm_inflation. [Ζιεθηξνληθό] [Παξαπνκπή: 22 5 211.] http://www.kxcad.net/ansys/ansys/workbench/cm_inflation.html.. cm_inflationcontrols. [Ζιεθηξνληθό] [Παξαπνκπή: 22 5 211.] http://www.kxcad.net/ansys/ansys/workbench/cm_inflationcontrols.html.

Βηβιηνγξαθία-Πεγέο 47 Mandas, Prof. N. Numerical Simulation of the Atmospheric Boundary Layer (ABL). CAGLIARI : Università degli Studi di Cagliari, Dipartimento di Ingegneria Meccanica (D.I.Me.Ca.). Paul Stangroom, MEng. 24. CFD Modelling of Wind Flow. Nottingham : University of Nottingham, 24. shodor.org. Aerodynamic roughness lengths. [Ζιεθηξνληθό] [Παξαπνκπή: 27 April 211.] http://www.shodor.org/os411/courses/_master/tools/calculators/moninobukhov/rough ness.html. wikipedia. Coriolis_effect. [Ζιεθηξνληθό] [Παξαπνκπή: 2 Απξηιίνπ 211.] http://en.wikipedia.org/wiki/coriolis_effect.. Ekman Layer. [Ζιεθηξνληθό] [Παξαπνκπή: 2 Απξηιίνπ 211.] http://en.wikipedia.org/wiki/ekman_layer.. Law_of_the_wall. [Ζιεθηξνληθό] [Παξαπνκπή: 2 Απξηιηνπ 211.] http://en.wikipedia.org/wiki/law_of_the_wall.. Planetary_boundary_layer. [Ζιεθηξνληθό] [Παξαπνκπή: 2 Απξηιίνπ 211.] http://en.wikipedia.org/wiki/planetary_boundary_layer.. Shear Stress. [Ζιεθηξνληθό] [Παξαπνκπή: 25 April 211.] http://en.wikipedia.org/wiki/shear_stress.. Shear Velocity. [Ζιεθηξνληθό] [Παξαπνκπή: 25 April 211.] http://en.wikipedia.org/wiki/shear_velocity.. Wind. [Ζιεθηξνληθό] [Παξαπνκπή: 2 Απξηιίνπ 211.] http://en.wikipedia.org/wiki/wind.. Wind_energy_software. [Ζιεθηξνληθό] [Παξαπνκπή: 2 Απξηιίνπ 211.] http://en.wikipedia.org/wiki/wind_energy_software.. wind_stress. [Ζιεθηξνληθό] [Παξαπνκπή: 26 Απξίιηνπ 211.] http://en.wikipedia.org/wiki/wind_stress. Ιωάννηρ Β. ούληρ, Ph.D. καθηγηηήρ Υδπαςλικήρ Μησανικήρ Γ.Π.Θ. 1995. ΥΓΡΑΥΛΙΚΑΙ ΣΤΡΟΒΙΛΟΜΗΦΑΝΑΙ, ΜΗΦΑΝΙΚΗ ΡΔΥΣΤΩΝ 1oς ΤΟΜΟΣ, ΥΓΡΟΣΤΡΟΒΙΛΟΙ. Ξάλζε : ΑΪΒΑΕΖ, 1995. Ιωάννηρ Β. ούληρ, Ph.D. καθηγηηήρ Υδπαςλικήρ Μησανικήρ Γ.Π.Θ. 24. Υπολογιζηική Μητανική Ρεύζηών. Ξάλζε : Γεκνθξίηεην Παλεπηζηήκην Θξάθεο, 24. Κ.Α.Π.Δ. WindRose. [Ζιεθηξνληθό] [Παξαπνκπή: 29 April 211.] http://www.cres.gr/services/istos.chtm?prnbr=24883&locale=el.

Βηβιηνγξαθία-Πεγέο 48 Κανελλόποςλορ, Γπ. Γημήηπηρ Β. 28. Αιολική ενέργεια - Στεδιάζονηας ζηις Ασλές ηων Ανέμων. s.l. : Δθδόζεηο "Ησλ", 28. Νικόλαορ Δ. Κωηζοβίνορ, Ph.D. Καθηγηηήρ Υδπαςλικήρ και Υδπαςλικών Έπγων Γ.Π.Θ. 2. ΜΗΦΑΝΙΚΗ ΡΔΥΣΤΩΝ. Ξάλζε : Διιεληθέο Σερλνινγηθέο Δθδόζεηο, 2. Παπαδογιάννηρ, Γημήηπηρ. 21. «Υπολογιζηική προζομοίωζη ροής γύρω από πηέρσγα». Αζήλα : Δ.Μ.Π. - ρνιή Μεραλνιόγσλ Μεραληθώλ - Σνκέαο Ρεπζηώλ, 21.