Ispitivanje karakteristika strujanja zraka u klimatskom zračnom tunelu

Plut, Mihael (2013) Ispitivanje karakteristika strujanja zraka u klimatskom zračnom tunelu. = Experiments on flow and turbulence in the climatic wind tunnel. Undergraduate thesis , Sveučilište u Zagrebu, Fakultet strojarstva i brodogradnje, UNSPECIFIED. Mentor: Kozmar, Hrvoje.

[img]
Preview
Text
10_10_2013_Mihael_Plut_Zavrsni_Rad_Rujan_2013.pdf - Published Version Jezik dokumenta:English

Download (4MB) | Preview

Abstract (Croatian)

Ovaj rad je rezultat opsežnih ispitivanja izvedenih u Centru izvrsnosti Telč, u češkoj Republici, u novo izgrađenom klimatskom zračnom tunelu Vincenc Strouhal. Tunel ima mogućnost simuliranja atmosferskog zračnog sloja, sunčevog zračenja, hlađenja i grijanja, nastanka mraza te ujednačenog strujanje niske turbulencije. Cilj istraživanja je bio ispitati i opisati strujanje zraka u tunelu. Prvi korak je ispitivanje polja brzine i turbulencije uzduž prazne mjerne sekcije tunela kako bi se ispitala uniformnost profila strujanja. Brzina strujanja je mjerena korištenjem užarene žice. Mjerenja su izvedena korištenjem dvije mjerne sonde, jedne na mjernom mjestu, presjeku, te druge na stropu , simetrali zračnog tunela. Također je korištena temperaturna korekcija koju je mjerio jedan termo-par. Izmjerena su polja brzine i turbulencije na više presjeka uzduž longitudinalnog smjera mjerne sekcije. Drugi korak je ispitivanje formiranja simuliranog atmosferskog zračnog sloja u tunelu. Granični sloj je genereiran korištenjem Counihanove metode, gdje iskustva pokazuju da se eksperimentalni rezultati dobiveni u zračnom tunelu dobro podudaraju s rezultatima mjerenja iz prirode. \Na izlazu iz sapnice i ulazu u mjernu sekciju zračnog tunela postavljena je nazubljena barijera. Strujanjem zraka preko barijere nastaju vrtlozi s horizontalnom osi vrtnje. \Nizvodno od barijere smješteni su generatori vrtloga, koji potiču nastajanje vrtloga s vertikalnom osi vrtnje. Izborom odgovarajuće visine i gustoće elemenata podne hrapavosti modelira se struktura donjeg dijela graničnog sloja. Dodatno ispitan je i utjecaj metalne žičane mreže položene na pod tunela na generiranje graničnog sloja. Rezultati mjerenja u praznoj mjernoj sekciji pokazuju ubrzanje strujanja duž mjerne sekcije, od ulaza do okretnog stola gdje se smještaju strukturni modeli za ispitivanje. Ubrzanjem strujanje postiže i do 10 % veće brzine strujanja na različitim presjecima uzduž mjerne sekcije. Mogući razlog tome je da mjerna sekcija u ovome trenutku nema postupno proširenje zidova ili pomicanje stropa u svrhu smanjenja gradijenta tlaka u mjernoj sekciji. \Nadalje, zbog formiranja graničnog sloja na podu, zidovima te stropu zračnog tunela dolazi do značajnog ubrzanja središnjeg dijela toka. Analiza strukture modeliranog atmosferskog graničnog sloja i promjene strukture strujanja na dva presjeka mjerne sekcije, tj. na centru okretnog ispitnog stola (x = 0 m) te uzvodno od centra ispitnog stola (x = 1,5 m), pokazala je da se korištenjem generatora turbulencije i elemenata podne hrapavosti može poboljšati uniformnost strujanja u usporedbi sa strujanjem u praznoj mjernoj sekciji. Profil brzine se nalazi unutar preporučenih 15% iznosa prema međunarodnom standardu ESDU74031 te odgovara eksponentu zakona potencije α = 0.28. Simulirani granični sloj odgovara profilu strujanja u urbanim sredinama.

Abstract

An extensive set of experiments was carried out in the newly developed Vincenc Strouhal climatic wind tunnel in the Czech Republic in order to characterize flow and turbulence in this facility. This wind tunnel is capable of simulating atmospheric boundary layer flow, cold, solar radiation, rain, icing and a uniform flow with low turbulence. The tests performed in an empty wind-tunnel test section include velocity mapping at different longitudinal positions of the test section in order to investigate flow and turbulence uniformity. The atmospheric boundary layer flow simulated using the Counihan experimental hardware is reasonably uniform in the lateral direction. This indicates that the surface roughness can be successfully applied in creating and sustaining uniform turbulent flow conditions in the wind-tunnel test section. Velocity profile corresponds well to the commonly used power-law with an exponent α equal to 0.28, while the results for turbulence intensity are within the recommended ESDU74031 values for the simulated urban type terrain.

Item Type: Thesis (Undergraduate thesis)
Uncontrolled Keywords: klimatski zračni tunel; karekterizacija strujanja; centar izvrsnosti Telč
Keywords (Croatian): climatic wind tunnel; flow characterization; atmospheric boundary layersimulatin; Centre of Excellence Telč
Date Deposited: 22 Sep 2014 18:00
Last Modified: 16 Oct 2015 12:53
URI: http://repozitorij.fsb.hr/id/eprint/2504

Actions (login required)

View Item View Item

Downloads

Downloads per month over past year

Nema podataka za dohvacanje citata