Slide background

Slide background

Εργαστήριο Στροβιλομηχανών & Ρευστοδυναμικής (TurboLab - TUC)

Το Εργαστήριο Στροβιλομηχανών & Ρευστοδυναμικής της Σχολής Μηχανικών Παραγωγής & Διοίκησης του Πολυτεχνείου Κρήτης ιδρύθηκε με την Απόφαση Αριθμ. 6033, Φ.Ε.Κ. Τεύχος Δεύτερο, Αρ. Φύλλου 2993, 22 Ιουλίου 2019. Με την ίδια απόφαση εγκρίθηκε και ο Εσωτερικός Κανονισμός Λειτουργίας του Εργαστηρίου.

Πριν από την επίσημη ίδρυση του Εργαστηρίου Στροβιλομηχανών & Ρευστοδυναμικής, υπήρχε πολυετής (από το 1999) δραστηριότητα αντίστοιχης ερευνητικής ομάδας, υπό την καθοδήγηση του Δρ. Ιωάννη Κ. Νικολού, η οποία εξελίχθηκε στο θεσμοθετημένο Εργαστήριο.

Το Εργαστήριο Στροβιλομηχανών & Ρευστοδυναμικής εξυπηρετεί εκπαιδευτικές και ερευνητικές ανάγκες στα επιστημονικά πεδία: «Τεχνική Θερμοδυναμική», «Ρευστοδυναμική», «Μετάδοση Θερμότητας», «Θερμικές Στροβιλομηχανές», «Υδροδυναμικές Στροβιλομηχανές», «Ανεμογεννήτριες», «Υπολογιστική Ρευστοδυναμική», «Υπολογιστική Μετάδοση Θερμότητας», «Αεροδυναμική», «Αεριοδυναμική» και «Βέλτιστος Σχεδιασμός Συνιστωσών Στροβιλομηχανών».

Στόχος του Εργαστηρίου είναι η διεύρυνση των γνώσεων και εμπειριών των φοιτητών, έτσι ώστε να μπορούν να προχωρήσουν σε αποτελεσματική αξιοποίηση των προσφερόμενων γνώσεων στα παραπάνω επιστημονικά πεδία κατά τη διάρκεια της επαγγελματικής τους καριέρας, ή τον κατάλληλο προσανατολισμό τους σε αντίστοιχες κατευθύνσεις μεταπτυχιακών σπουδών. Σημαντικό τμήμα της εκπαιδευτικής και ερευνητικής δραστηριότητας του Εργαστηρίου εστιάζει στα σύγχρονα επιστημονικά πεδία της Υπολογιστικής Ρευστοδυναμικής (Computational Fluid Dynamics - CFD) και του Βέλτιστου Σχεδιασμού Συνιστωσών Στροβιλομηχανών (Optimal Design of Turbomachinery Components).

 

Αποστολή & Σκοπός του Εργαστηρίου

Το έργο του Εργαστηρίου Στροβιλομηχανών και Ρευστοδυναμικής είναι ερευνητικό, εκπαιδευτικό και κοινωνικό. Στόχος του Εργαστηρίου είναι η υποστήριξη των εκπαιδευόμενων φοιτητών για: α) να κατανοήσουν σε βάθος τα επιστημονικά αντικείμενα που θεραπεύονται από το Εργαστήριο, β) να αποκτήσουν πρακτική εμπειρία στη λειτουργία των στροβιλομηχανών, καθώς και διατάξεων μεταφοράς μάζας και θερμότητας, γ) να συμμετέχουν στην ερευνητική δραστηριότητα του Εργαστηρίου και στην ανάπτυξη νέας γνώσης στα επιστημονικά πεδία του Εργαστηρίου και δ) να συνεισφέρουν στην ανάπτυξη υπολογιστικών μεθόδων για την προσομοίωση φυσικών φαινομένων, στα επιστημονικά πεδία του Εργαστηρίου.

Ειδικότερα, το Εργαστήριο έχει ως αποστολή:

• Την κάλυψη σε προπτυχιακό και μεταπτυχιακό επίπεδο των ερευνητικών και διδακτικών αναγκών της Σχολής Μηχανικών Παραγωγής και Διοίκησης, καθώς και άλλων Σχολών του Πολυτεχνείου Κρήτης, σε θέματα που εμπίπτουν στα αντικείμενα δραστηριότητας του Εργαστηρίου.

• Την παραγωγή και εφαρμογή θεμελιώδους και εφαρμοσμένης έρευνας, που σχετίζεται με την ανάπτυξη και χρήση προηγμένων υπολογιστικών μεθόδων και του αντίστοιχου λογισμικού α) για την προσομοίωση φυσικών φαινομένων, στα επιστημονικά πεδία του Εργαστηρίου, β) για τον βέλτιστο σχεδιασμό συνιστωσών Στροβιλομηχανών, γ) για τον βέλτιστο σχεδιασμό διατάξεων, διεργασιών και συστημάτων, που σχετίζονται με μεταφορά μάζας και θερμότητας, δ) για την μελέτη πρότυπων παραδειγμάτων εφαρμογών.

• Την υποστήριξη της έρευνας μεταδιδακτόρων στα αντικείμενα δραστηριότητας του Εργαστηρίου.

• Τη συνεργασία με κέντρα ερευνών και ακαδημαϊκά ιδρύματα της ημεδαπής και της αλλοδαπής, με ίδιους και συναφείς στόχους, εφόσον οι επιστημονικοί στόχοι συμπίπτουν, συμβαδίζουν και αλληλοσυμπληρώνονται με εκείνους του Εργαστηρίου.

• Τη διοργάνωση επιστημονικών διαλέξεων, ημερίδων, σεμιναρίων, συμποσίων, συνεδρίων και άλλων επιστημονικών εκδηλώσεων και την πρόσκληση σε αυτές Ελλήνων και ξένων αναγνωρισμένων επιστημόνων, καθώς και την πραγματοποίηση δημοσιεύσεων και εκδόσεων.

• Την υλοποίηση ερευνητικών και αναπτυξιακών προγραμμάτων σε όλα τα συναφή πεδία της επιστημονικής του περιοχής, αυτοτελώς ή σε συνεργασία με άλλα Εργαστήρια, μέλη ΔΕΠ, ή Σχολές του Πολυτεχνείου Κρήτης ή άλλα εκπαιδευτικά, επιστημονικά, ή ερευνητικά ιδρύματα, καθώς και δημόσιους και ιδιωτικούς φορείς και οργανισμούς της ημεδαπής και αλλοδαπής.

• Την παροχή υπηρεσιών κατά την εκάστοτε ισχύουσα νομοθεσία.

• Τη σύνδεση του Εργαστηρίου με παραγωγικούς τομείς και φορείς της κοινωνίας και της οικονομίας, με σκοπό την προαγωγή των ευρύτερων επιστημονικών του στόχων και την ανταποδοτικότητα στην κοινωνία.

To top

Εγκαταστάσεις Εργαστηρίου

Το Εργαστήριο Στροβιλομηχανών & Ρευστοδυναμικής διαθέτει εγκαταστάσεις στην Πολυτεχνειούπολη Χανίων. Η Πολυτεχνειούπολη είναι κτισμένη σε πανοραμική τοποθεσία στο Ακρωτήρι Χανίων, 7 Km βορειοανατολικά της πόλης και εκτείνεται σε έκταση 2.900 στρεμμάτων.

Ο κύριος χώρος του Εργαστηρίου βρίσκεται στο νεόδμητο κτήριο της Σχολής Μηχανικών Παραγωγής και Διοίκησης (Κτήριο Γ3). Αποτελείται από ημι-υπόγειο ενιαίο χώρο, με πρόσθετους βοηθητικούς χώρους στο ίδιο επίπεδο (εμβαδού 117 τετρ. μέτρων περίπου), καθώς και υπερυψωμένο χώρο (πατάρι), που καταλαμβάνει τμήμα του εμβαδού του υποκείμενου χώρου (εμβαδού 35 τετρ. μέτρων περίπου).

Επιπλέον χώροι γραφείων είναι διαθέσιμοι για τα μέλη του Εργαστηρίου στο κτήριο Δ4 της Σχολής Μηχανικών Παραγωγής & Διοίκησης.

 

Υποστήριξη της Ομάδας Formula Students TUC (FS-TUC)

Το Εργαστήριο Στροβιλομηχανών & Ρεσυτοδυναμικής του Πολυτεχνείου Κρήτης υποστηρίζει και στεγάζει την αγωνιστική ομάδα Formula Students TUC (FS-TUC) από την αρχή της ιδρύσεώς της. Η ομάδα FS-TUC έχει ως στόχο την ανάπτυξη και κατασκευή μονοθεσίου αγωνιστικού αυτοκινήτου, για την συμμετοχή στους αγώνες Formula Student που διοργανώνει το Institution of Mechanical Engineers της Μεγάλης Βρετανίας, καθώς και σε άλλες αντίστοιχες διοργανώσεις.

To top

Εξοπλισμός

Το Εργαστήριο Στροβιλομηχανών & Ρευστοδυναμικής διαθέτει εξοπλισμό που απαρτίζεται από: α) Υπολογιστικά Συστήματα, β) Εμπορικό Λογισμικό & Λογισμικό Ανοικτού Κώδικα, γ) In-house Λογισμικό, δ) Μετρητικές Διατάξεις και ε) Εργαλεία Χειρός & Εργαλειομηχανές.

α) Υπολογιστικά Συστήματα

  • Δύο (2) Servers DELL PowerEdge R815, με 64 πυρήνες και 256GB RAM ο κάθε ένας.
  • Ένας (1) Server DELL PowerEdge R415, με 6 πυρήνες και 64GB RAM.
  • Τρεις (3) Servers DELL PowerEdge 2950, με 8 πυρήνες και μέχρι 64GB RAM ο κάθε ένας.
  • Τρία (3) Workstations DELL Precision T7500, με 12 πυρήνες και 48GB RAM το κάθε ένα.
  • Πέντε (5) Workstations, με 8 πυρήνες και 32GB RAM το κάθε ένα.
  • Ένα (1) Workstation, με 10 πυρήνες και 64GB RAM.
  • Ένα (1) Workstation, με 6 πυρήνες και 64GB RAM.

β) Εμπορικό Λογισμικό & Λογισμικό Ανοικτού Κώδικα

  • ANSYS CFX & Fluent (λογισμικό CFD).
  • CATIA V5 (λογισμικό CAD&CAE).
  • SolidWorks (λογισμικό CAD&CAE).
  • Qt C++.
  • Intel Fortran.
  • Ακαδημαϊκό Λογισμικό Direct Simulation Monte Carlo (DSMC) SPARTA (SANDIA Labs.).

γ) In-house Λογισμικό

Το λογισμικό έχει αναπτυχθεί από μέλη του Εργαστηρίου, στα πλαίσια Ερευνητικών Προγραμμάτων, καθώς και Διπλωματικών Εργασιών ή/και Μεταπτυχιακών/Διδακτορικών Διατριβών.

  • GALATEA: Λογισμικό επίλυσης της 3D τυρβώδους συμπιεστής ροής (RANS) με τη μέθοδο Finite Volume και χρήση υβριδικών πλεγμάτων (& επίλυση της μετάδοσης ακτινοβολίας). Ενσωματωμένη μέθοδος agglomerated multigrid και παράλληλης επεξεργασίας με χρήση domain decomposition. Ενσωματωμένη δυνατότητα αυτόματης πύκνωσης του πλέγματος (FORTRAN).
  • GALATEA 2D+: Λογισμικό αριθμητικής επίλυσης των εξισώσεων συμπιεστής ροής (Euler και Navier-Stokes) σε 2D (& 2D axisymmetric), με χρήση μη δομημένου υβριδικού πλέγματος και δυνατότητα αυτόματης πύκνωσης (FORTRAN).
  • GALATEA-Ι: Λογισμικό επίλυσης της (μόνιμης-μη μόνιμης) 3D τυρβώδους ασυμπίεστης ροής (RANS) με τη μέθοδο Finite Volume, με χρήση υβριδικών πλεγμάτων και της μεθόδου ψευδοσυμπιεστότητας. Ενσωματωμένη μέθοδος agglomerated multigrid και παράλληλης επεξεργασίας με χρήση domain decomposition. Ενσωματωμένη δυνατότητα αυτόματης πύκνωσης του πλέγματος (FORTRAN).
  • GALATEA-I 2D+: Λογισμικό αριθμητικής επίλυσης των εξισώσεων ασυμπίεστης ροής (Euler & RANS) σε 2D (& 2D axisymmetric & swirl), με χρήση μη δομημένου υβριδικού πλέγματος (FORTRAN).
  • T4T (Tools for Turbomachinery): Λογισμικό σχεδίασης πτερυγώσεων πολυβάθμιων στροβιλομηχανών και ανεμογεννητριών (C++).
  • DAEDALUS: Λογισμικό σχεδίασης αεροτομών και αυτόματης επίλυσης της ροής γύρω από αυτές (C++).
  • DEVA: Λογισμικό βελτιστοποίησης, με χρήση Παράλληλου Σύγχρονου/Ασύγχρονου Διαφορικού Εξελικτικού αλγορίθμου και Τεχνητών Νευρωνικών Δικτύων (ως surrogate models).
  • FSI-TUC: Λογισμικό προσομοίωσης Fluid-Structure Interaction. Περιλαμβάνει μεθοδολογίες αυτόματης παραμόρφωσης των υπολογιστικών πλεγμάτων, καθώς και αυτόματης μεταφοράς δυνάμεων και παραμορφώσεων μεταξύ των διαφορετικών πλεγμάτων (με χρήση RBFs). Περιλαμβάνει 3D γραφικό περιβάλλον (C++).
  • T2GR: Λογισμικό παραγωγής 2D μη δομημένου υβριδικού πλέγματος (C++).

δ) Μετρητικές Διατάξεις

  • Σύστημα Particle Image Velocimetry (PIV) της εταιρίας TSI για μέτρηση 3D διανυσμάτων ροής.
  • Fluke 54-2 B 50HZ, θερμόμετρο διπλής εισόδου.
  • Fluke 179, True RMS πολύμετρο.
  • Flir TG56 Θερμόμετρο θερμικής απεικόνισης, 30:1.
  • Flir EM54, Περιβαλλοντικός Μετρητής.
  • Flir MR160, Μετρητής υγρασίας.
  • Extech EN510, Περιβαλλοντικός Μετρητής.
  • SAUTER SU-130 Lp-A, Sound level meter.
  • SAUTER SP 200K, Compact photometer.
  • SAUTER FH-5K, Universal digital force gauge (Measuring range [Max] 5kN).
  • Mitutoyo Calipers: 500-717-20, 530-122, 530-123.
  • Mitutoyo Micrometers: 293-821-30, 103-913-50.
  • Mitutoyo ANALOG / DIAL TEST INDICATORS: 513-404-10E, 2310SB-10.
  • Mitutoyo Magnetic Stand 7033B.
  • Mitutoyo Height Gauges 570-302 (Range 0-300 mm).
  • Mitutoyo Granite Surface Plate 901-132 (400 mm x 400 mm x 50 mm).
  • BOSCH GLM 250 VF, αποστασιόμετρο Laser.

ε) Εργαλεία Χειρός & Εργαλειομηχανές

  • Μηχανή Ηλεκτροσυγκόλλησης FREETIG, Free Mechatronic Co. LTD, TG SUPER AC/DC-230V-200A.
  • BOSCH GWS 22, BOSCH GWS 850 C, BOSCH GBH 2-28 F (ηλεκτρικά εργαλεία χειρός).
  • Αεροσυμπιεστής με αεροφυλάκιο ABAC Pro A39B 270 CT4.
  • Συλλογές εργαλείων χειρός King Tony.
  • Συλλογές εργαλείων χειρός FACOM.
  • DREMEL 4000 (4000-6/128) Platinum Edition.

 

To top