Nem áramvonalas alakzatok körül kialakuló háromdimenziós áramlás elméleti és numerikus vizsgálata = Theoretical and numerical investigation of three-dimensional flows around bluff bodies

A tompa testekről levalo orvenyek gyakran a szerkezetek rezgesehez vagy meghibasodasahoz vezetnek. Ez a projekt egy henger koruli aramlas elmeleti, kiserleti es numerikus vizsgalata reven az orvenylevalas igen bonyolult jelensegevel foglalkozott. Az elmeleti eredmenyt a testre hato felhajtoerő es ellenallas inercia es gyorsulo rendszerekben ervenyes alakjai kozotti osszefuggesek szarmaztatasa jelentette. A kiserleti eredmenyek főleg a rugalmasan felfuggesztett teglalap keresztmetszetű hengerre vonatkoztak. A numerikus eljaras allo es rezgőmozgast vegző hengerekre vonatkozo eredmenyek utjan tortenő alapos tesztelese utan főleg az aramlasba helyezett, ellipszis palyan mozgo henger koruli aramlas vizsgalataval foglalkoztunk. Egy uj jelenseget azonositottunk: az orvenystrukturaban fellepő hirtelen valtozast, amely a hengerpalya ellipticitasanak valtoztatasa soran tapasztaltunk. Ezt a jelenseget a kritikus előtti es utani ellipticitas ertekekhez tartozo hatargorbekkel, fazisszoggel es aramkepekkel vizsgaltuk. Tanulmanyoztuk a henger es folyadek kozotti hő- es energiacseret is. A projekten belul a hőcserelők csőkotegeinek rezgese temaban oktatasi segedlet is keszult. | Vortex shedding from bluff bodies often causes undesirable vibrations or damage to structures. This project dealt with vortex shedding, an extremely complex phenomenon, through theoretical, experimental, and numerical investigation of flow around a cylinder. The theoretical contribution was the derivation of relationships between lift and drag coefficients in inertial and non-inertial systems. Experiments concentrated upon flow around an elastically supported rectangular cylinder. For the numerical simulations, after thorough validation of the numerical approach against results for stationary and oscillating cylinders, computations were focused on the problem of a cylinder orbiting in a uniform stream. A new phenomenon was identified involving a sudden switch in vortex structure when the ellipticity of the cylinder path was altered. This was investigated through a comparison of limit cycles, phase angles, and flow patterns before and after critical ellipticity values. Heat and energy transfer between the cylinder and fluid were simulated. Within the project, educational materials were also prepared on the topic of heat transfer and vibration in tube bundles of heat exchangers.