haku: @supervisor Soinne, Erkki / yhteensä: 15
viite: 3 / 15
| Tekijä: | Sjöblom, Henrik |
| Työn nimi: | Tillämpningar av panelmetoden på segelbåtens aerodynamik |
| Applications of the panel-method in sailing yacht aerodynamics | |
| Paneelimenetelmän sovellutuksia purjeveneen aerodynamiikassa | |
| Julkaisutyyppi: | Diplomityö |
| Julkaisuvuosi: | 2010 |
| Sivut: | 87 s. + liitt. 14 Kieli: swe |
| Koulu/Laitos/Osasto: | Sovelletun mekaniikan laitos |
| Oppiaine: | Lentotekniikka (Kul-34) |
| Valvoja: | Soinne, Erkki |
| Ohjaaja: | Stråhlmann, Karl-Johan |
| OEVS: | Sähköinen arkistokappale on luettavissa Aalto Thesis Databasen kautta.
Ohje Digitaalisten opinnäytteiden lukeminen Aalto-yliopiston Harald Herlin -oppimiskeskuksen suljetussa verkossaOppimiskeskuksen suljetussa verkossa voi lukea sellaisia digitaalisia ja digitoituja opinnäytteitä, joille ei ole saatu julkaisulupaa avoimessa verkossa. Oppimiskeskuksen yhteystiedot ja aukioloajat: https://learningcentre.aalto.fi/fi/harald-herlin-oppimiskeskus/ Opinnäytteitä voi lukea Oppimiskeskuksen asiakaskoneilla, joita löytyy kaikista kerroksista.
Kirjautuminen asiakaskoneille
Opinnäytteen avaaminen
Opinnäytteen lukeminen
Opinnäytteen tulostus
|
| Sijainti: | P1 Ark Aalto 3153 | Arkisto |
| Tiivistelmä (fin): | Virtauksen kuvaaminen purjeen ympäri laskennallisin menetelmin on aiemmin tehty pyörrehilamenetelmällä. Tämä menetelmä perustuu kuitenkin oletukseen, että purje on äärettömän ohut eikä irtoamiskuplaa maston ja purjeen välillä huomioida. Paneelimenetelmä, joka huomioisi irtoamiskuplan purjeen ja maston välillä antaisi paremman kuvan virtauksesta purjeen ympärillä sekä antaisi paremmat edellytykset saamaan oikeat aerodynaamiset voimat purjeesta nopealla laskentamenetelmällä. Tässä työssä tutkitaan mahdollisuutta käyttää tällaista paneelimenetelmää virtausratkaisijana purjeille. Ensiksi tarkastellaan kaksiulotteista virtausta purjeprofiilin ympärillä, missä tutkitaan irtoamiskuplan muotoa sekä virtauksen irtaantumista purjeprofiilin jättöreunalla. Täten todetaan mahdollisuudet käyttää paneelimenetelmää. Kaksiulotteisessa virtauksessa tapahtuu virtauksen irtaantuminen jättöreunalla, jolloin paneelimenetelmä ei toimi. Kolmiulotteisessa virtauksessa virtauksen irtaantuminen on heikompaa purjeen jättöreunalla, jolloin myös paneelimenetelmä soveltuu paremmin. Malliin lisätään vielä veneen runko, jolloin tulokset paneelimenetelmältä voidaan verrata tuulitunnelikokeisiin. Tulokset antavat viittauksen siitä, että paneelimenetelmä voidaan käyttää tietyn rajoituksin virtausratkaisijana purjeille, sekä apuna kehittää uusia purjeita. Seuraavaksi tutkitaan paneelimenetelmän soveltuvuutta purjeiden aeroelastiikan tutkimiseen. Tämä tehtiin käyttämällä olemassa olevaa algoritmia mutta sovellettiin paneelimenetelmää pyörrehilamenetelmän sijasta. Työn tulokseksi saatiin, että paneelimenetelmää soveltuu purjeveneen suorituskyvyn tutkimiseen, kunhan rajoittuu osaan purjehdusspektriin. Koko spektri vaatii useampia menetelmiä. |
| Tiivistelmä (eng): | The Vortex Lattice Method has in the past been used in order to analyse yacht sails. This method does not however take into account the separation bubble that occurs between the mast and the sail and assumes the sail to be infinitely thin. A panel method that takes this separation into account would give a more detailed simulation of the flow around the sails. En this thesis the possibilities of using such a panel method is being investigated. First the shapes of the separation bubbles are investigated in a two dimensional flow, where the possibilities of using the panel method is determined. In the two dimensional flow there is a separation of the flow at the trailing edge and the panel method ceases to work, thereby limiting the use of panel methods. In three dimensional flows the separation at the trailing edge is shown to be milder, hence making the panel method more suitable. The second step is to investigate the three-dimensional flow around the sails and compare the results from the panel method with results from wind tunnel testing. A model of the hull is the inserted in the calculations from where a comparison of a real yacht and panel-method calculations can he made. The results shows that the panel method can be used to investigate the flow round yachts sails and somewhat use the panel method in the development of new sails. Finally a coupling is done between the flow calculations and a finite element method. From these results the flying shape of the sail can be determined. This thesis was done in order to find a fast and relatively accurate aerodynamic calculation and analysis software for analysing yacht sails. The results indicated that the panel method used here applies well for aerodynamic calculations of yacht sails. Some limitations are to he considered thou. |
| Tiivistelmä (swe): | För att beskriva strömningen kring segel med hjälp av en teoretisk beräkningsmetod har tidigare försök gjorts med hjälp av virvelnätmetoden. Denna metod beaktar dock inte den separationsbubbla, som uppstår då strömningen sker, utan arbetar utgående från antagandet att seglet är oändligt tunt. Med hjälp av en panelmetod som tar i beaktande även separationsbubblan skulle en mer verklighetstrogen simulering av de aerodynamiska krafterna erhållas och i detta arbete undersöks möjligheterna med att använda en sådan panelmetod vid undersökning av aerodynamiska strömningen kring segel. Först undersöks separationsbubblan i en tvådimensionell strömning var det även visas att panelmetoden kan användas, dock med vissa begränsningar. I tvådimensionella strömningen kommer en avlösning att ske i bakkanten av profilen och för denna avläsning fungerar inte panelmetoder. I tredimensionell strömning visas avlösningen vara mildare och panelmetoden lämpar sig således bättre. Genom att bygga vidare på modellen och lägga till ett skrov och undersöka dess inverkan av strömningen kan sedan metoden jämföras med redan existerande vindtunnelförsök. Jämförelsen indikerar att den utvecklade panelmetoden mycket väl skulle kunna användas för att beskriva strömningen kring en segelbåt och därmed också till en viss grad tillämpas vid utvecklingen av segel. I nästa steg undersöks om panelmetoden skulle kunna tillämpas vid användningen av redan existerande aeroelasticitetsprogram, vilket utfördes med goda resultat. Panelmetoden använd i detta arbete går mycket väl att tillämpa då man önskar snabbt förutse en segelbåts aerodynamiska prestanda, men metoden har sina begränsningar vilket gör att den inte lämpar sig till hela segelbåtens seglingsspektrum. |
| ED: | 2010-10-29 |
INSSI tietueen numero: 41257
+ lisää koriin
INSSI