Väitös virtausmekaniikan alalta, FM Jukka-Pekka Keskinen
Uusia lähestymistapoja polttomoottorin sisällä tapahtuvien virtausten ymmärtämiseen.
Map © OpenStreetMap. Some rights reserved.
FM Jukka-Pekka Keskinen, väittelee 13.5.2016 klo 12 Aalto-yliopiston insinööritieteiden korkeakoulussa, konetekniikan laitoksella, aiheesta Sylinterin sisällä tapahtuvien virtausten simulointi suurten pyörteiden menetelmällä. Väitöskirjan nimi on englanniksi Large Eddy Simulation of In-Cylinder Flows. Väitöskirjan ala on virtausmekaniikka, laskennallinen virtausmekaniikka
Suurten pyörteiden menetelmä on laskennallinen lähestymistapa, jonka avulla kaasun tai nesteen virtausta voidaan tutkia aiempaa yksityiskohtaisemmin. Menetelmän käyttö moottoreiden simuloinnissa on tullut mahdolliseksi vasta viimeisen kymmenen vuoden aikana tietokoneiden kasvaneen laskentatehon myötä.
Tarkastettavassa väitöskirjassa tutkitaan, millaisia vaatimuksia suurten pyörteiden menetelmä asettaa moottorisimulaatioille ja sitä, kuinka simulaation tuloksia voidaan hyödyntää moottorin syklien välillä tapahtuvien, ei-toivottujen vaihteluiden tutkimuksessa. Jos näitä syklivaihteluita voidaan vähentää, on moottorin tehoa mahdollista kasvattaa ja sen päästöjä pienentää.
Väitöskirjan tulosten mukaan suurten pyörteiden menetelmällä voidaan simuloida sylinterin sisäistä virtausta luotettavasti. Tämä vaatii kuitenkin erittäin tiheää laskentahilaa. Lisäksi hilan liike voi vaikuttaa tuloksiin vaikeasti ennakoitavalla tavalla. Väitöstutkimuksen tulosten mukaan syklivaihtelu on kaoottinen ja deterministinen ilmiö - ainakin tutkitussa tapauksessa. Tämän huomio yhdessä tarkkojen simulaatioiden kanssa mahdollistaa uusia menetelmiä syklivaihteluiden ymmärtämiseksi ja vähentämiseksi.
Vastaväittäjät: Professori Johan Revstedt, Lund University, Ruotsi ja Associate Professor Shervin Bagheri, KTH Royal Institute of Technology, Ruotsi
Valvoja: Apulaisprofessori Ville Vuorinen, Aalto-yliopiston insinööritieteiden korkeakoulu, konetekniikan laitos.
Väitöskirjan verkko-osoite: http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-60-6724-7
Väittelijän yhteystiedot: Jukka-Pekka Keskinen, jukka-pekka.keskinen@aalto.fi