Λεπτομέρειες Μαθήματος

Σκοπός του μαθήματος είναι η παρουσίαση των φυσικών μηχανισμών που διέπουν τα προβλήματα αλληλεπίδρασης ρευστού/στερεού και η προσομοίωση τους με χρήση υπολογιστικών μεθόδων.

Στο πρώτο μέρος του μαθήματος γίνεται μια αναδρομή στις μεθόδους αεροδυναμικής ανάλυσης προβλημάτων εξωτερικής αεροδυναμικής με έμφαση στις μη μόνιμες ροές. Επίσης γίνεται αναδρομή στις μεθόδους ανάλυσης ελαστοδυναμικών συστημάτων (διακριτά συστήματα ενός και περισσοτέρων βαθμών ελευθερίας και συνεχή συστήματα, μέθοδοι αναλυτικής δυναμικής).

Στη συνέχεια παρουσιάζονται τα βασικά συστατικά του προβλήματος της αλληλεπίδρασης ρευστού στερού και αναπτύσσονται οι συζευγμένες αεροελαστικές εξισώσεις τόσο για απλοποιημένα αεροελαστικά συστήματα μικρού αριθμού βαθμών ελευθερίας όσο και για σύνθετα (συνεχή) μηχανικά συστήματα τα οποία προσεγγίζονται αριθμητικά με τη μέθοδο των πεπερασμένων στοιχείων.

Αναπτύσσονται οι έννοιες της αεροελαστικής ευστάθειας και παρουσιάζονται τυπικά παραδείγματα μη ευσταθών αεροελαστικών συστημάτων (αεροελαστική αστάθεια λόγω απώλειας στήριξης, ή λόγω σύζευξης πτερύγισης και στρέψης, ή λόγω γυροσκοπικών φαινομένων).

Εξετάζεται η αεροελαστική συμπεριφορά του συστήματος δρομέα/πυλώνα στήριξης και παρουσιάζονται οι μέθοδοι ανάλυσης αεροελαστικών συστημάτων με σταθερούς (μετασχηματισμοί συντεταγμένων) και περιοδικούς συντελεστές (ανάλυση Floquet).

Παρουσιάζονται μέθοδοι αριθμητική επίλυση των μη-γραμμικών αεροελαστικών εξισώσεων στο χρόνο.

Γίνεται εφαρμογή σε υπολογιστή στο πρόβλημα της ανεμογεννήτριας με χρήση του υπολογιστικού κώδικα hGAST.