Software

Aerodynamics

Java Applets

  1. Airfoil Applet ~ Hess-Smith Panel Method: Πρόγραμμα για τον υπολογισμό της κατανομής πίεσης και των αεροδυναμικών συντελεστών δισδιάστατων πτερύγων ή αεροτομών με την μέθοδο των επιφανειακών στοιχείων (panel method) των Hess και Smith1.
  2. FoilSim II: Πρόκειται για ένα διαδραστικό λογισμικό προσομοίωσης του πεδίου ροής σε δισδιάστατες πτέρυγες ή αεροτομές στο θάλαμο μετρήσεων μιας αεροσήραγγας. Ο χρήστης μπορεί να τροποποιήσει τη γεωμετρία της αεροτομής, την ταχύτητα ροής, τη γωνία προσβολής και το ύψος πτήσης. Τα αποτελέσματα των υπολογισμών περιλαμβάνουν τις κατανομές της πίεσης στις βρεχόμενες επιφάνειες της πτέρυγας καθώς και τους κύριους αεροδυναμικούς συντελεστές. Η υπολογιστική μεθοδολογία του λογισμικού στηρίζεται στο μαθηματικό μοντέλο που παρέχεται σε σχετικό τεχνικό εγχειρίδιο.
  3. Panel Method Applet: Πρόκειται για ένα υπολογιστικό εργαλείο για την ανάλυση μη συνεκτικών ροών σε αεροτομές με εφαρμογή τη μέθοδο επιφανειακών στροβιλικών στοιχείων (vortex-panel method2,3).
  4. Ιnteractive Wright 1901 Wind Tunnel: Πρόγραμμα προσομοίωσης της αεροσήραγγας των αδερφών Wright (1901).
  5. TunnelSim Open Return: Εφαρμογή που επιτρέπει την προκαταρτική σχεδίαση μιας αεροσήραγγας ανοιχτού κύκλου. Για τους υπολογισμούς θεωρείται ότι η ροή είναι μονοδιάστατη, ασυμπίεστη και μη συνεκτική. Τα αποτελέσματα των υπολογισμών παρέχονται τόσο στο SI όσο και στο αγγλοσαξωνικό σύστημα μονάδων.
  6. TunnelSys: Η εφαρμογή TunnelSys συγκροτείται από τρία προγράμματα Java μέσω των οποίων ο φοιτητής εξοικειώνεται με τη διαδικασία δοκιμών σε μια αεροσήραγγα.

Fortran codes

  1. AVL is a program for the aerodynamic and flight-dynamic analysis of rigid aircraft of arbitrary configuration. It employs an extended vortex lattice model for the lifting surfaces, together with a slender-body model for fuselages and nacelles. General nonlinear flight states can be specified. The flight dynamic analysis combines a full linearization of the aerodynamic model about any flight state, together with specified mass properties.

Matlab codes

  1. The Airfoil Analyzer tool is mainly intended to be useful in analyzing and comparing the airfoils' geometrical features and in quick plotting of airfoils.
  2. Panel Method Based 2-D Potential Flow Simulator: This potential flow simulator simulates the flow past bodies of arbitrary shape including airfoils. The simulator incorporates the following tasks: a) Compute and plot the velocity vector plot of the flow past the selected body, b) Compute and plot the pressure distribution in terms of both Cp ( pressure coefficient ) and 1-Cp, c) Compute and plot the cL vs alpha curve of the selected body, d) Export the pressure distribution and the cL-alpha data at various angles of attack as Ms.Excel file and e) Capture the images that are generated in the simulator (Profile and mesh details of the body, vector plot, Cp distribution and cL - alpha curve) as .jpg files.
  3. PABLO: Potential flow around Airfoils with Boundary Layer coupled One-way: Pablo is a pedagogical low-speed airfoil analysis program written in MATLAB. It uses a one way coupled inviscid + boundary layer model. The inviscid flow is solved using a Panel Method4. Three different kinds of singularity distributions can be used. The boundary layer equations use the inviscid flow velocity provided by the panel method, but the effect of the boundary layer on the inviscid flow is not taken into account, as in Panda5. The boundary layer model is described in6. It uses Thwaites' equations for the laminar part of the flow, and Head's equations for the turbulent part. Michel's criterion is used to locate transition. The drag coefficient is computed using the Squire-Young formula.
  4. Wing Designer: Wing Designer was written as an educational tool to teach the concepts of engineering design trade-off and parametric analysis. The user selects airfoil cross sections from a menu, enters wing span, dihedral angle, sweep, angle of attack, and engine parameters. The program calculates a score based on the aircraft performance. Lift, drag, range and other performance measures are calculated. Range in miles is the basis for the score, and several modifications are made for other measures such as wing span and bending moment. It is not intended for use in designing real aircraft.

Wind Energy

Matlab codes

  1. Wind Turbine Model

Fluid Dynamics

Java Applets

  1. Bernoulli's Principle - Animated Demonstration: Εφαρμογή όπου σε διαδραστικό περιβάλλον επιδεικνύεται η εξίσωση του Bernoulli.
  2. UTFLOW - Pipe System EGL and HGL Visualization Tool: Με την εφαρμογή γίνεται ο υπολογισμός της γραμμής ενέργειας (EGL) και της πιεζομετρικής γραμμής (HGL) σε μια γραμμική σωληνογραμμή.
  3. Heat Conduction Applet (2-D, Steady & Unsteady): Εφαρμογή για υπολογισμό δισδιάστατης αγωγής θερμότητας σε μόνιμη και μεταβατική κατάσταση.

Matlab codes

  1. Temperature in a 2D-Plate

Inviscid Flows

Java Applets

  1. Ideal Flow Machine: Εφαρμογή για την κατανόηση των στοιχειωδών δυναμικών ροών7,8.
  2. Potential flow theory: Superposition of elementary flows: Εφαρμογή για την κατανόηση της αρχής της επαλληλίας στοιχειώδών ιδανικών ροών.

Matlab codes

  1. Streamlines, Magnus and Cp around a cylinder section

Fluid Properties

Java Applets

  1. Eqair Applet: Εφαρμογή για τον υπολογισμό των θερμοδυναμικών ιδιοτήτων του αέρα, εφόσον είναι γνωστά τα ζεύγη τιμών πίεση-εντροπία ή πίεση-πυκνότητα ή ειδική ενέργεια-πυκνότητα ή εντροπία-ενθαλπία ή πίεση-θερμοκρασία. Οι υπολογισμοί γίνονται στο SI και στο αγγλοσαξωνικό σύστημα μονάδων.
  2. AtmosModeler Simulator: Πρόκειται για ένα διαδραστικό πρόγραμμα με το οποίο παρέχονται χαρακτηριστικά ατμοσφαιρικά μεγέθη με το ύψος. Στους υπολογισμούς γίνεται χρήση των μαθηματικών μοντέλων της γήινης κανονικής ατμόσφαιρας και τα αποτελέσματα παρέχονται στο διεθνές σύστημα μονάδων (SI) καθώς και στο αγγλοσαξωνικό. Για καθορισμένη ταχύτητα και ύψος πτήσης, με το πρόγραμμα υπολογίζονται ο αριθμός Mach, η δυναμική πίεση και η ολική θερμοκρασία ή θερμοκρασία ανακοπής.

Matlab codes

  1. ISA chart
  2. Complete 1976 Standard Atmosphere
  3. Non-Newtonian Fluid Model Determination (for power law and Bingham fluids)

Boundary Layers

Java Applets

  1. Boundary Layer Applets: Κώδικες επίλυσης προβλημάτων οριακών στρωμάτων για εκπαιδευτική κυρίως χρήση9. Η κατάστρωση, η λογική και ο προγραμματισμός παρουσιάζονται σε όσο το δυνατόν απλούστερη μορφή, ώστε ο σπουδαστής να μπορεί να ακολουθήσει εύκολα τη ροή των υπολογισμών. Παρέχονται οκτώ (8) ξεχωριστοί κώδικες: 1) Ο κώδικας ILBLI, που χρησιμοποιείται για την επίλυση στρωτών οριακών στρωμάτων σε ασυμπίεστη ροή, 2) Ο κώδικας ITBL, που χρησιμοποιείται για την επίλυση τυρβωδών οριακών στρωμάτων σε ασυμπίεστη ροή, 3) Ο κώδικας WALZ, που χρησιμοποείται για την επίλυση στρωτών οριακών στρωμάτων ασυμπίεστης ροής, με εφαρμογή της μεθόδου Thwaites-Walz, 4) Ο κώδικας MOSES, που χρησιμοποείται για την επίλυση τυρβωδών οριακών στρωμάτων ασυμπίεστης ροής, με εφαρμογή της μεθόδου Moses, 5) Ο κώδικας WALZHT, που χρησιμοποείται για την επίλυση στρωτών οριακών στρωμάτων, ασυμπίεστης ροής με μεταφορά θερμότητας, χρησιμοποιώντας τη μέθοδο Thwaites-Walz / Smith Spalding, 6) Ο κώδικας MOSESHT, που χρησιμοποείται για την επίλυση ασυμπίετων τυρβωδών οριακών στρωμάτων με μεταφορά θερμότητας, 7) Ο κώδικας CLBL, που χρησιμοποείται για την επίλυση συμπιεστών στρωτών οριακών στρωμάτων και 8) Ο κώδικας CTBL, που χρησιμοποείται για την επίλυση τυρβωδών οριακών στρωμάτων σε συμπιεστή ροή.

Matlab codes

  1. Numerical solution of the Falkner-Skan equation for various wedge angles

Gas Dynamics

Java Applets

  1. Compressible Aerodynamics Calculator: Πρόκειται για μια υπολογιστική μηχανή μεγεθών ροής σε ασκήσεις μονοδιάστατων συμπιεστών ροών τελείων αερίων. Στους υπολογισμούς χρησιμοποιούνται οι εξισώσεις ισεντροπικής ροής καθώς επίσης οι εξισώσεις καθέτων και πλαγίων κρουστικών κυμάτων10.
  2. Sound wave propagation from a moving source: Με την εφαρμογή προσομοιώνεται η διάδοση των διαταραχών ή κυμάτων πίεσης από μια κινούμενη ή ακίνητη πηγή ή σώμα.
  3. Gas Dynamics Toolbox Applet: Το πρόγραμμα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον υπολογισμό των παραμέτρων ροής σε κάθετα κρουστικά κύματα καθώς επίσης της μέσης ελεύθερης διαδρομής των μορίων, του ιξώδους, του λόγου των ειδικών θερμοχωρητικοτήτων και των αριθμών Knudsen, Reynolds και Mach για μίγματα μη τελείων ή πραγματικών αερίων. Οι παραπάνω παράμετροι μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον υπολογισμό της παροχής σε σωλήνες και διάτρητα διαφράγματα με τη χρήση του λογισμικού Rarefied Flow Calculator.
  4. Nozzle Applet: Με την εφαρμογή προσομοιώνεται η ροή σε συγκλίνοντα-αποκλίνοντα αγωγό, γνωστό ως ακροφύσιο Laval.
  5. Shockwave Calculator Applet: Η εφαρμογή υπολογίζει τις αλλαγές των ιδιοτήτων ενός αερίου σε κάθετα και πλάγια κρουστικά κύματα, με δύο τρόπους. Η πρώτη επιλογή είναι η κλασσική θεώρηση ενός ιδανικού αερίου, όπου οι τιμές της σταθεράς του αερίου και της θερμοχωρητικότητας θεωρούνται γνωστές. Η δεύτερη αναφέρεται σε συνθήκες ισορροπίας, για πυκνότητες μεταξύ 103 και 107 amagats και θερμοκρασίες μέχρι 25000 Κ. Η προσέγγιση αυτή αναφέρεται σε πραγματικές συνθήκες ενός μίγματος στον αέρα, συνυπολογίζοντας φαινόμενα διάσπασης και ιονισμού και θεωρείται, γενικά, ακριβής για τιμές μέσα στο συγκεκριμένο εύρος πυκνοτήτων.

Matlab codes

  1. 2-D Nozzle Design

fmtulab software

  1. ????

Links for software

  1. Lupo PenSuite, The free collection of portable software for everyone
  2. Software for Aerodynamics and Aircraft Design (W.H. Mason, Virginia Tech)
  3. Links for CFD Software
  4. CFD codes list - free software
  5. Free Mechanical Engineering: Assorted Software

Unless otherwise stated, the content of this page is licensed under Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 License