ΜΟΝΤΕΛΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΣΩΜΑΤΙΔΙΩΝ – ΡΕΥΣΤΩΝ Μαρίκα Πηλού Μηχανολόγος Μηχανικός, M.Sc., Υ.Δ. Εργαστήριο Θερμοϋδραυλικής Ανάλυσης και Πολυφασικών Ροών Εθνικό Κέντρο Ερευνών Φυσικών Επιστημών “Δημόκριτος”

Τύποι Σωματιδιακών Αιωρημάτων Μέσο/Σωματίδια Αέρια Υγρά Στερεά Αέριο - Ομίχλη, spray Αιθάλη, Σκόνη Υγρό Αφρός Γαλάκτωμα Κολλοειδές Στερεό Σπόγγος Gel Κράμα ΑΕΡΟΛΥΜΑ: αιώρημα στερεών ή υγρών σωματιδίων σε αέριο μέσο Το μέγεθος των σωματιδίων στα αερολύματα μπορεί να κυμαίνεται από λίγα nm ως μερικές εκατοντάδες μm. Η σωματιδιακή φάση του αερολύματος αποτελεί λιγότερο από το 0.0001% του συνολικού όγκου. Παρουσιάσεις ΙΠΤΑ,27 Φεβρουαρίου 2009

Παρουσιάσεις ΙΠΤΑ,27 Φεβρουαρίου 2009 Δυναμική Αερολύματος Γενική Εξίσωση Δυναμικής Αερολύματος (ΓΕΔΑ) Παρουσιάσεις ΙΠΤΑ,27 Φεβρουαρίου 2009

Παρουσιάσεις ΙΠΤΑ,27 Φεβρουαρίου 2009 Υπολογιστικά Εργαλεία “Αριθμητική προσομοίωση πολυφασικής ροής σε διασπορά – Εφαρμογή στη δυναμική της ροής σωματιδίων”, Δημήτρης Μητράκος, 2008 Σκοπός: Μοντελοποίηση της δυναμικής αερολύματος με ενσωμάτωση της τμηματικής μεθόδου σε υπολογισμούς ρευστομηχανικής που χρησιμοποιούν Eulerian σύστημα αναφοράς . “Εργαλεία”: Τεχνική χωρισμού των τελεστών (operator splitting) Μέθοδος CICR (Cubic Interpolation Cumulative Re-mapping) Παρουσιάσεις ΙΠΤΑ,27 Φεβρουαρίου 2009

Παρουσιάσεις ΙΠΤΑ,27 Φεβρουαρίου 2009 Υπολογιστικά Εργαλεία “Αριθμητική προσομοίωση πολυφασικής ροής σε διασπορά – Εφαρμογή στη δυναμική της ροής σωματιδίων”, Δημήτρης Μητράκος, 2008 Εφαρμογές σε εσωτερικές ροές αερολυμάτων: Υπολογιστική ανάλυση αντιδραστήρων αερολύματος στρωτής ροής Ανάλυση ροής πυρηνικού αερολύματος κατά τη διάρκεια υποθετικού μείζονος ατυχήματος για τον προσδιορισμό του όρου πηγής Επέκταση της μεθοδολογίας ώστε να περιλαμβάνει: την αδράνεια των σωματιδίων μη σφαιρικά στερεά σωματίδια σύνδεση με CFD κώδικα (μονή ή πλήρης σύζευξη με τη συνεχή φάση) Παρουσιάσεις ΙΠΤΑ,27 Φεβρουαρίου 2009

Παρουσιάσεις ΙΠΤΑ,27 Φεβρουαρίου 2009 Υπολογιστικά Εργαλεία “Μελέτη της αλληλεπίδρασης σωματιδίων και ρέοντων βιορευστών” Σκοπός Η αριθμητική μοντελοποίηση της αλληλεπίδρασης αιμοδυναμικής – σωματιδίων. Με κατάλληλη χρήση προσβλέπεται ότι το μοντέλο θα μπορέσει να προσομοιώσει τη δημιουργία θρόμβων στο αίμα. Παρουσιάσεις ΙΠΤΑ,27 Φεβρουαρίου 2009

Παρουσιάσεις ΙΠΤΑ,27 Φεβρουαρίου 2009 Υπολογιστικά Εργαλεία “Μελέτη της αλληλεπίδρασης σωματιδίων και ρέοντων βιορευστών” ΡΕΥΣΤΟ ΣΩΜΑΤΙΔΙΑ Υπάρχων κώδικας CFD για την εύρεση των πεδίων ταχύτητας και πίεσης της ροής που αντιμετωπίζει και τη ρεολογία του αίματος. Χρησιμοποιεί τη μέθοδο των πεπερασμένων όγκων και ενσωματώνει σχήματα διακριτοποίησης υψηλής τάξης. Σ ΥΣΤΗΜΑ Διάχυση Μεταφορά Αδράνεια Συσσωμάτωση Παρουσιάσεις ΙΠΤΑ,27 Φεβρουαρίου 2009

Παρουσιάσεις ΙΠΤΑ,27 Φεβρουαρίου 2009 Υπολογιστικά Εργαλεία “Μελέτη της αλληλεπίδρασης σωματιδίων και ρέοντων βιορευστών” Ενσωμάτωση αδράνειας σε Eulerian περιγραφή Αδιάστατη ΓΕΔΑ σε ολοκληρωματική μορφή: όπου Παρουσιάσεις ΙΠΤΑ,27 Φεβρουαρίου 2009

Παρουσιάσεις ΙΠΤΑ,27 Φεβρουαρίου 2009 Υπολογιστικά Εργαλεία “Μελέτη της αλληλεπίδρασης σωματιδίων και ρέοντων βιορευστών” Εφαρμογή: αδρανειακή εναπόθεση σωματιδίων κατά τη ροή τους εντός 3D γωνιάς 90ο Παρουσιάσεις ΙΠΤΑ,27 Φεβρουαρίου 2009

Παρουσιάσεις ΙΠΤΑ,27 Φεβρουαρίου 2009 Υπολογιστικά Εργαλεία “Μελέτη της αλληλεπίδρασης σωματιδίων και ρέοντων βιορευστών” Εφαρμογή: αδρανειακή εναπόθεση σωματιδίων κατά τη ροή τους εντός 3D γωνιάς 90ο Παρουσιάσεις ΙΠΤΑ,27 Φεβρουαρίου 2009

Παρουσιάσεις ΙΠΤΑ,27 Φεβρουαρίου 2009 Υπολογιστικά Εργαλεία “Μελέτη της αλληλεπίδρασης σωματιδίων και ρέοντων βιορευστών” “παρόν” Ενσωμάτωση της συσσωμάτωσης Εφαρμογή: Παραμετρική μελέτη εναπόθεσης σωματιδίων λόγω διάχυσης και αδράνειας κατά τη ροή αερολύματος σε διακλάδωση “μέλλον” Μη σφαιρικά στερεά σωματίδια (συσσωμάτωση συνάθροιση) Από τα αερολύματα στα κολλοειδή (νευτώνια και μη υγρά) Εφαρμογή: Μελέτη συσσωμάτωσης αιμοπεταλίων εντός του αίματος Παρουσιάσεις ΙΠΤΑ,27 Φεβρουαρίου 2009