Μαθηματική προσομοίωση της εξωτερικής ροής αέρα γύρω από διαδοχικές γεωργικές αμφίρρικτες κατασκευές
Creators: name: Τζίμταλης, Εμμανουήλ Απόστολου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2022
Subjects: Υπολογιστική Ρευστομηχανική
Θερμοκήπιο
Τυρβώδης Ροή
Computational Fluid Dynamics
Greenhouse
Turbulent flow

description: Η ροή αέρα γύρω από αγροτικές κατασκευές είναι ένα σημαντικό ζήτημα που απασχολεί τους μελετητές γεωπόνους καθώς επηρεάζει σημαντικά ζητήματα όπως ο αερισμός των θερμοκηπίων. Ο κατάλληλος αερισμός ενός θερμοκηπίου απαιτείται ώστε να επικρατούν εντός οι ιδανικότερες συνθήκες για την ανάπτυξη των φυτών που καλλιεργούνται. Οι βέλτιστες αυτές συνθήκες σχετίζονται με θερμοκρασία, υγρασία, απομάκρυνση CO2 και όπως γίνεται εύκολα αντιληπτό για να επιτευχθούν μπορεί να χρειαστούν αρκετά κοστοβόρες μηχανολογικές διατάξεις. Η μοντελοποίηση μέσω υπολογιστικής ρευστομηχανικής έρχεται να προηγηθεί της κατασκευής και να λύσει κάποια ζητήματα σχετικά με την επίτευξη ιδανικών συνθηκών και κατασκευής. Τα φαινόμενα που λαμβάνουν χώρα σε μια θερμοκηπιακή κατασκευή, και πιο συγκεκριμένα η ροή αέρα γύρω από αυτό, μελετώνται πλέον και με χρήση υπολογιστών και σε συνάρτηση με τη γεωμετρία της κατασκευής μπορούν να εξαχθούν χρήσιμα συμπεράσματα. Στην παρούσα μεταπτυχιακή διατριβή μελετήθηκε η προσομοίωση δισδιάστατης ροής σε αεροσήραγγα με χρήση υπολογιστικής ρευστομηχανικής. Για τη διαδικασία της προσομοίωσης χρησιμοποιήθηκε το λογισμικό ANSYS Fluent 2020 στο οποίο προσομοιώθηκε η γεωμετρία απλής αμφίρρικτης κατασκευής θερμοκηπίου καθώς και με διάταξη δύο συνεχόμενων θερμοκηπίων με το k – ε Standar μοντέλο για 3 διαφορετικές ταχύτητες εισόδου. Τα αποτελέσματα που εξήχθησαν από τη συγκεκριμένη προσομοίωση θα φανούν χρήσιμα στην επίλυση διαφόρων ζητημάτων σχετικά με γεωργικές κατασκευές όπως θερμοκήπια καθώς επίσης θα βοηθήσουν μελλοντικές συγκριτικές μελέτες που μπορούν να διεξαχθούν με διαφορετικές γεωμετρίες και αρχικές συνθήκες όπως επίσης και σε σύγκριση με εργαστηριακά πειράματα
description: The external airflow around agricultural structures is very important and a lot of studies are focused on this, since it has a critical effect on greenhouses’ operation such as ventilation. The suitable ventilation of a greenhouse is crucial because optimal conditions are needed for the plants growing inside it. These optimal conditions are connected to temperature, humidity, and the level of CO2 concentration inside the greenhouse. It is obvious that, in order to achieve these conditions, there is usually the need for expensive mechanical devices. Modelling these operations through computational fluid mechanics precedes the construction and is used in order to solve problems related to achieving the optimal conditions. Nowadays, the external air flow around greenhouses, depended on geometry, is calculated using computers and we can come to useful inferences. In this present study, external two-dimensional air flow around greenhouse in wind tunnel is simulated using computational fluid mechanics. The software ANSYS Fluent 2020 was used for the simulation of external airflow around two successive agricultural, even - span structures with the k – ε Standard mathematical model for three different air flow speeds. The results from this study will be useful for solving important issues related to agricultural constructions such as greenhouses. In addition to this, future studies will be able to compare these results with the ones derived from calculations using different geometries as input or, finally, with laboratory-based experiments