Ograniczanie wyników
Czasopisma help
Autorzy help
Lata help
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 30

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  fluid dynamics
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
EN
Slushes are two-phase solid-liquid single-species cryogenic fluids that exhibit an increased density and a greater heat capacity with respect to the corresponding normal boiling point liquids. These promising features are of large interest for applications that exploit slush as a thermal fluid, like super magnets refrigeration, cryogenic cooling of bio-materials or air conditioning, and for aerospace systems that use slush fluids as fuel or oxidizer. Several programs in the frame of the research on Slush Hydrogen (SLH2) as a new-generation fuel for aerospace propulsion have been started in the past. This work was carried out in the framework of a VKI research activity promoted by the Predict ESA Technology Research Programme, to investigate experimentally and numerically the behavior of slush flows in a representative upper stage feeding line. In this paper, we present a simulation based on a granular two-fluid model on an isothermal solid liquid mixture (slurry) and a Nitrogen slush (SLN2) fluid flowing in a horizontal pipe. A finite-volumes discretization using the software library OpenFOAM was benchmarked against experimental and numerical literature data, to assess the accuracy of the code in predicting pressure drops along the pipe axis and solid particle distribution across the pipe diameter. Moreover, the effects of concentration and inlet velocity are investigated. We show that the numerical model fairly reproduces the literature data in terms of important aspects as the solid volume fraction distribution and the pressure drops, especially for high flow rates.
PL
Niejednorodna mieszanina fazy stałej i ciekłej tego samego składnika (ang. slush) jest dwufazową cieczą kriogeniczną która charakteryzuje się zwiększoną gęstością i pojemnością cieplną w porównaniu z odpowiadającymi im cieczami o normalnej temperaturze wrzenia. Te obiecujące właściwości wzbudzają duże zainteresowanie w aplikacjach wykorzystujących taką mieszaninę jako wymiennik ciepła, w zastosowaniach takich jak: chłodzenie supermagnesów, kriogeniczne chłodzenie biomateriałów lub klimatyzacja. W systemach kosmicznych mieszaninę fazy stałej i ciekłej (ang. slush), wykorzystuje się jako paliwo albo utleniacz. W przeszłości rozpoczęto kilka programów w ramach badań nad slush-em wodorowym (SLH2) jako paliwem nowej generacji dla napędów lotniczych i kosmicznych. Praca opisana w niniejszym artykule została wykonana w ramach działalności badawczej VKI wspieranej przez „Predict ESA Technology Research Programme”. Miała na celu zbadanie, za pomocą eksperymentu i symulacji numerycznych, zachowania przypływów slash-u w modelowej linii zasilania silnika górnego stopnia rakiety. W artykule przedstawiono, opartą na granularnym modelu, symulację przepływu izotermicznego w poziomej rurze dwóch cieczy: mieszaniny ciało stałe – ciecz (klasyczna zawiesina) i slash-u azotowego (SLN2). Użyto dyskretyzacji metodą objętości skończonych oraz programów z biblioteki OpenFoam, otrzymane wyniki zestawiono z danymi eksperymentalnymi i symulacyjnymi dostępnymi w literaturze. W szczególności zbadano jak dokładnie przybliżony model przewiduje spadek ciśnienia wzdłuż rury oraz dystrybucję stałych cząstek w przekrojach poprzecznych rury. Co więcej sprawdzono wpływ warunków 95 brzegowych na wlocie (rozkładu koncentracji cząstek stałych w niejednorodnej mieszaninie oraz prędkości) na wyniki. Pokazano, że zastosowany model numeryczny wykazuje dobrą zgodność opublikowanym już danymi pod względem istotnych aspektów, takich jak udział objętościowy frakcji stałej oraz spadek ciśnienia wzdłuż rury, zwłaszcza dla dużego natężenia przepływu.
EN
The purpose of the work was to develop two-phase non-Newtonian blood models for medium-sized vessels with stenosis using power law and Herschel–Bulkley models. Methods: The blood flow was simulated in 3D models of blood vessels with 60% stenosis. The Ansys Fluent software was applied to implement the two-phase non-Newtonian blood models. In the present paper, the mixture model was selected to model the two phases of blood: plasma and red blood cells. Results: Simulations were carried out for four blood models: a) single-phase non-Newtonian, b) two-phase non-Newtonian, c) two-phase Herschel–Bulkley with yield stress 0 mPa, and d) two-phase Herschel–Bulkley with yield stress 10 mPa for blood plasma, while flow took place in vessel with stenosis 60%. Presentation of results in this paper shows that stenosis can substantially affect blood flow in the artery, causing variations of velocity and wall shear stress. Thus, the results in the present paper are maximum values of blood velocity and wall shear stress, profiles and distributions of blood velocity and wall shear stress computed for single- and two-phase blood models for medium-sized vessels with stenosis. Conclusions: For the two-phase blood models the influence of initial velocity on blood flow in the stenosis zone is not observed, the velocity profiles are symmetric and parabolic. Contrary, for the single phase non-Newtonian blood model, the velocity profile is flat in the stenosis zone and distribution of velocity is disturbed just behind the stenosis zone. The shapes of wall shear stress profiles for twophase blood models are similar and symmetric in the center of stenosis. The biggest differences in maximum values of velocities and wall shear stress are observed between single phase non-Newtonian power law and Herschel–Bulkley blood models. The comparison of the obtained results with the literature indicates that the two-phase Herschel–Bulkley model is the most suitable for describing flow in medium-sized vessels with stenosis.
EN
Liquefied natural gas (LNG) qualifies as sustainable and secure marine fuel that is reliable in supply. The international standards (IGF Code) and classification regulations have been aligned. First experiences in ship operations and design are now available. Initial reports from the practical ship operations show that the lack of knowledge and misjudgements of original equipment manufacturers (OEM’s), suppliers, consulting services and flag state authorities have led to operational restrictions or expensive retrofitting. The aim of this paper is to illustrate first experiences and operating instructions using this new and different marine fuel; derive recommendations for instructions for education and training programmes at maritime colleges, universities and business partners; present action recommendations for future operational concepts.
EN
The paper presents research concerning the influence of computational domain discretization on the results of CFD analysis. Tetrahedral and polyhedral numerical mesh types are analyzed and the mesh convergence index is calculated. The obtained results are compared to the experimental measurements concerning the estimation of drag coefficient of the vehicle model. The research carried out indicates the great influence of pre-processing on the reliability of the obtained results. Moreover, the advantages of polyhedral mesh over tetrahedral mesh are pointed out in the paper.
5
Content available remote Modelling of blood thrombosis at microscopicand mesoscopic scales
EN
Blood coagulation at the place of the complete severing of a vessel or puncturing of a vessel sidewall is usually a beneficial reaction, as it protects the body from bleeding and maintains hemostasis, while the formation of a blood clot inside the blood vessel is a pathological phenomenon, which is highly dangerous, and sometimes leads to serious complications. In this paper, two scales of modelling blood thrombosis will be introduced using numerical methods and fluid dynamics. The meso-scale model of the flow is described by Navier-Stokes equations and the blood thrombosis model is based on equations of transport and diffusion. The equations describing levels of concentrations of factors responsible for blood coagulation can be implemented into a solver solving Navier-Stokes equations, what will enable simulation of blood flow and estimation of the risk of thrombus formation related to flow conditions. The proposed micro-scale model is using molecular dynamics to simulate interactions between blood cells and vascular walls. An effective combination of both models is possible thanks to the introduction of the multiple-time stepping algorithm, which enables a full visualization of blood flow, coupling molecular interaction with the fluid mechanics equation. The goal of the paper is to present the latest literature review on the possibilities of blood coagulation modelling in two scales and the main achievements in blood thrombosis research: the key role of transport and experimental background.
PL
Praca dotyczy kryteriów podobieństwa dynamicznego różnych zjawisk występujących w inżynierii wiatrowej, inżynierii śniegowej i dynamice płynów wyprowadzonych ze stosunków sił i momentów sił wpływających na te zjawiska. Wyprowadzone i analizowane w części I kryteria podobieństwa dynamicznego dotyczą głównie następujących zagadnień ustalonych: 1. Przepływów i opływów płynów; 2. Zagadnień kontaktowych płyn – ciało stałe ; 3. Zagadnień pływania ciała stałego po płynie bez i z obecnością fal powierzchniowych.
EN
The work concerns dynamic similarity criteria of various phenomena occurring in wind engineering, snow engineering and fl uid dynamics derived from ratios of forces and forces moments affecting these phenomena. Derived and analyzed in part I dynamic similarity criteria, mainly concern the following steady problems: 1. Fluid fl ows and fl ows past objects ; 2. Fluid-solid contact problems; 3. Problems of a solid fl oating on a fl uid with and without of the surface waves.
PL
Praca dotyczy kryteriów podobieństwa dynamicznego różnych zjawisk występujących w inżynierii wiatrowej, inżynierii śniegowej i dynamice płynów wyprowadzonych ze stosunków sił i momentów sił wpływających na te zjawiska. Wyprowadzone i analizowane w części II kryteria podobieństwa dynamicznego dotyczą głównie następujących zagadnień nieustalonych o charakterze okresowym, quasi-okresowym i turbulentnym: 1. Drgań ciała stałego w nieruchomym lub ruchomym płynie; 2. Odrywania się cząstek/płatków/klastrów śniegowych z wierzchniej warstwy złoża śniegu; 3. Wirujących turbin, śmigieł lub śrub okrętowych.
EN
The work concerns dynamic similarity criteria of various phenomena occurring in wind engineering, snow engineering and fl uid dynamics derived from ratios of forces and forces moments affecting these phenomena. Derived and analyzed in part II dynamic similarity criteria, mainly concern the following unsteady problems of periodic, quasi-periodic and turbulent character: 1. Vibrations of a solid in a stationary and moving fl uid; 2. Snow particles/fl akes/clusters breaking off the outer layer of the snow deposit; 3. Rotating turbines, propellers or screw propellers.
PL
W pracy przedstawiono wyniki wizualizacji opływów wybranych profili sond spiętrzających przepływ. Określono częstotliwość odrywania się wirów za sondą. Przeprowadzono szereg badań eksperymentalnych mających na celu określenie oraz analizę zjawisk zachodzących w rozpatrywanym obszarze badawczym. Dzięki wykorzystaniu metody anemometrii obrazowej uzyskano rozkłady prędkości w otoczeniu badanych profili. Sformułowano wnioski natury metrologicznej.
EN
The paper presents results of flow around visualization in selected sensors profiles of the pitot probe. Vortices detachment frequency from the probe was defined. A series of experimental research to identifying and determining analysis the phenomena occurring in the area of research were done. By using Practicle Image Velocimetry methods (PIV) velocity distribution around the analyzed profiles were obtained. Metrological type conclusions were formulated.
EN
The availability of reliable modeling tools and input data required for the prediction of surface removal rate from the lithium fluoridetargets irradiated by the intense photon beams is essential for many practical aspects. This study is motivated by the practical implementation of soft X-ray (SXR) or extreme ultraviolet (XUV) lasers for the pulsed ablation and thin fi lm deposition. Specifically, it is focused on quantitative description of XUV laser-induced desorption/ablation from lithium fluoride, which is a reference large band-gap dielectric material with ionic crystalline structure. Computational framework was proposed and employed here for the reconstruction of plume expansion dynamics induced by the irradiation of lithium fluoridetargets. The morphology of experimentally observed desorption/ablation craters were reproduced using idealized representation (two-zone approximation) of the laser fluence profile. The calculation of desorption/ablation rate was performed using one-dimensional thermomechanic model (XUV-ABLATOR code) taking into account laser heating and surface evaporation of the lithium fluoridetarget occurring on a nanosecond timescale. This step was followed by the application of two-dimensional hydrodynamic solver for description of laser-produced plasma plume expansion dynamics. The calculated plume lengths determined by numerical simulations were compared with a simple adiabatic expansion (blast-wave) model. The availability of reliable modeling tools and input data required for the prediction of surface removal rate from the lithium fluoridetargets irradiated by the intense photon beams is essential for many practical aspects. This study is motivated by the practical implementation of soft X-ray (SXR) or extreme ultraviolet (XUV) lasers for the pulsed ablation and thin fi lm deposition. Specifically, it is focused on quantitative description of XUV laser-induced desorption/ablation from lithium fluoride, which is a reference large band-gap dielectric material with ionic crystalline structure. Computational framework was proposed and employed here for the reconstruction of plume expansion dynamics induced by the irradiation of lithium fluoridetargets. The morphology of experimentally observed desorption/ablation craters were reproduced using idealized representation (two-zone approximation) of the laser fluence profile. The calculation of desorption/ablation rate was performed using one-dimensional thermomechanic model (XUV-ABLATOR code) taking into account laser heating and surface evaporation of the lithium fluoridetarget occurring on a nanosecond timescale. This step was followed by the application of two-dimensional hydrodynamic solver for description of laser-produced plasma plume expansion dynamics. The calculated plume lengths determined by numerical simulations were compared with a simple adiabatic expansion (blast-wave) model.
10
Content available remote Smoothed particle hydrodynamics simulations using graphics processing units
EN
Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) is a fully Lagrangian, particle-based technique for fluid-flow modeling. As a gridless method, it appears to be a natural approach to simulate multi-phase flow with complex geometries. Since SPH involves a large set of short-range particle-particle interactions, numerical implementations present a high degree of spatial data locality and a significant number of independent computations. Therefore, the numerical code can be easily written in a massively parallel manner. The main purpose of this study is to discuss the issues related to the implementation of the SPH method for computation using Graphics Processing Units (GPU). The study is supported by two-dimensional validation cases: the lid-driven cavity and oscillation of a droplet. The obtained results show a good accuracy of the method, as well as, high numerical efficiency of its GPU implementation.
PL
W artykule przedstawiono możliwości i sposób obliczania przepływu medium przez zawory przelewowe stosowane w układzie hydraulicznym sekcji obudowy zmechanizowanej. Dla przykładowego zaworu DN10/ø4,5 zostały wykonane obliczenia natężenia przepływu medium za pomocą programu AUTODESK SIMULATION CFD 2013. Wyniki tych obliczeń porównano z rezultatami obliczeń uzyskanych drogą analityczną. Pozwoliło to na wyciągnięcie wniosków dotyczących dokładności obu metod obliczania wartości natężeń przepływu medium przez zawory przelewowe.
EN
The article features the possibilities and method to calculate the dynamics of fluids passing through by-pass valves used in a hydraulic system of power supports. For a sample DN10/ø4,5 valve the dynamics of the passing fluid was calculated with the use of the AUTODESK SIMULATION CFD 2013 program. The results were compared with the results of calculations made with the use of an analytical method. This allowed to draw some conclusions about the accuracy of both methods.
EN
This study covers the assessment of driver’s exposure on the contact with hydrocarbons emitted by the diesel engine, which enter into the interior of vehicle through a ventilation system, using the methods of computational fluid dynamics.
EN
This paper presents a comparison of convective heat transfer coefficients determined by use of different methods. The coefficients were estimated from dimensionless numbers (5 variants) and by numerical fluid dynamics simulation (4 variants). A computer simulation of induction heating process of a steel non-magnetic workpiece in a vertical induction heater was adopted as a calculation model. Except for the value of convective heat transfer coefficient also the influence of its changes on temperature distribution in the heated workpiece was monitored.
PL
W pracy porównano wartości współczynników konwekcyjnej wymiany ciepła wyznaczonych różnymi metodami. Współczynniki wyznaczono w oparciu o liczby kryterialne (5 wariantów) i bazując na symulacji numerycznej mechaniki płynów (4 warianty).Oprócz wartości współczynnika wymiany ciepła przez konwekcję kontrolowano także wpływ zmiany tego współczynnika na rozkład temperatury w nagrzewanym wsadzie.
PL
W artykule poddano analizie dwie odmienne metody służące do prognozowania zapotrzebowania budynków na energię do ogrzewania i wentylacji. Przedstawiono dwa modele energetyczne budynku, wykorzystujące odmienne podejścia do modelowania przepływu powietrza w pomieszczeniach, Pierwszy model, nazwany modelem uproszczonym, został zastosowany do opracowania metodologii obliczania charakterystyki energetycznej budynków, Drugi model, nazwany modelem zaawansowanym, jest modelem uwzględniającym trójwymiarowy, niestacjonarny przepływ ciepła i masy w budynku, Omówiono podstawy matematyczne obu modeli oraz przedstawiono ich zalety i wady
EN
Two different methods of ventilation heat demand prediction are analyzed. Two energetic models of air flow in buildings are presented. The first, simplified model has been applied in energetic calculations for buildings. The second one - advanced model- takes into account three-dimension, non-stationary heat and mass flow inside buildings. Mathematical basics of both models are given and their advantages and disadvantages are discussed
15
Content available remote Hydrodynamic modelling of the combined sewage system for the city of Przemyśl
EN
The paper presents results of studies on hydraulic parameters characterizing various variants of modernization of sewage system serving the city of Przemyśl. In the research work, a hydrodynamic model of urban catchment area with its sewage network cooperating with a sewage pumping station, storm overflow and retention reservoirs was developed with the use of Storm Water Management Model (SWMM) software. In the analysis, actual pluviometer records were used as input data.
16
Content available remote Impact of foam to column operation
EN
Foam in process engineering can cause severe problems in distillation and absorption towers which may result in heavy operation problems, reduced capacity and reduced separation efficiency. Foaming behavior cannot be described yet analytically or thermodynamically based on physical properties (density, viscosity, etc.). The dimensioning of packed columns for foaming media in chemical industry or flue gas scrubbing (coking plants, carbon dioxide capture, etc.) in the past was afflicted with oversizing by unfounded safety factors. The invented new foam test device is capable to identify the qualitative foam behavior and intensity in packed columns by two experimental tests - based on systematic results of a pilot plant. The packed column adapted test device will help to identify a potential foam problem and allows prematurely taking respective steps in account.
PL
W inżynierii procesowej piana może powodować poważne problemy w wieżach destylacji i absorpcji, czego skutkiem bywają komplikacje natury operacyjnej, ograniczona pojemność oraz zmniejszona wydajność procesu oddzielania. Zachowań piany nie można jak na razie opisywać metodą analityczną lub termodynamiczną na podstawie jej właściwości fizycznych (gęstość, lepkość itp.). Wymiarowanie kolumn wypełnionych dla nośników pianowych w przemyśle chemicznym bądź przemywaniu gazu spalinowego (koksownie, zatrzymywanie dwutlenku węgla itd.) było w przeszłości zawyżone ze względu na bezpodstawne kwestie bezpieczeństwa. Nowo wynaleziona aparatura służąca do testowania piany potrafi określać jakościowe zachowanie piany oraz intensywność w wypełnionych kolumnach drogą dwóch eksperymentów opartych na systematycznych wynikach pracy aparatury pilotażowej. Aparatura kolumny wypełnionej pomoże wykryć potencjalne problemy związane z pianą, pozwalając na podjęcie odpowiednich kroków prewencyjnych.
PL
W artykule omówiono rezultaty obliczeń procesu bezpośredniego dopalania gazów po redukcji miedzi w piecu anodowym PAO. Do symulacji wykorzystano oprogramowanie numeryczne CFD openFOAM w wersji 1.7.0. Skład atmosfery gazowej porównano dla pieca bez wprowadzonego układu dopalającego oraz po modyfikacji poprzez doprowadzenie lancy dopalającej w przestrzeń gazową pieca. Rezultaty przeprowadzonych obliczeń wskazują zmniejszenie udziału tlenku węgla w wyniku wprowadzenia dyszy dopalającej o ok. 50 % objętościowych. Modelowanie numeryczne umożliwia wcześniejsze ustalenie miejsca i sposobu doprowadzenia strumienia utleniacza bez negatywnego wpływu na przebieg procesu redukcji.
EN
In modern metallurgical processes should be taken into account factors related to the negative impact of installation on the environment. Often, reducing the environmental impacts of lead to additional effects deteriorating the performance of the system. Proper modification of processes with high energy intensity in a small impact on improving the technology while allowing the energy intensity indicators. Formed in the process of reduction of gaseous pollutants such as carbon monoxide are a valuable component of the fumes. Skilful carry them through chemical conversion into substances with less negative impact on the environment to avoid rapid wear of the combustion installation sequence. In the presented paper was analyzed the impact of application of the internal combustion using oxygen nozzle on the concentration of this com-pound in the area of the PAO anode furnace. The study was conducted by numerical calculations using the procedures and computational fluid dynamics and software openFOAM in version 1.7.0. The composition of gaseous atmosphere was compared to the furnace not equipped with an afterburning of carbon monoxide and after modification by bringing the flow of oxygen by afterburning lance. Figure l and Table l presents the main assumptions for the numerical calculations and construction equipment. CFD modeling included a gas space in the furnace above liquid material input. In the calculations was used a global model of afterburning of CH4 and CO with adopted intermediate compounds using the Jones-Lindstedt mechanism. Simulation was based on the substantial streams introduced into the furnace (Table 3) and the atmospheric composition of gases from the raised-bed reactor (Table 4). Distribution of afterburning nozzle has to respect the conditions and limitations of the processes carried out in the device. Mainly it was not to interfere in the reducing zone of gases layer above the liquid bath. For the assumed state of operation, it was found that the nozzle reduces the volume fraction of carbon monoxide in the exhaust gases leaving the furnace chamber with 8+12 % to about 5 %, so it is possible to reduce the volume fraction of the component an average of 50 %. It was found that the axis of the nozzle flowing stream of oxygen maximum reacts to a length of 3 m along the axis from the front burner, which translates to about 1.03 meters. above the roof of the furnace. This distance indicates that the gas dynamics of the main stream of afterburning does not interact directly with the surface of molten metal. Modelling also showed that after the introduction of the nozzle directly over the entire bath, the gas mixture has reductive nature what indicating no impairment reductive atmosphere above the bath.
EN
The results of the time-dependent computational fluid dynamics simulations, presenting the distribution of the fluid velocity and concentration of solid particles in a liquid agitated by means of an uppumping, eccentrically mounted pitched blade mixer in an unbaffled full-scale vessel are presented in the paper. Solid particles are initially settled down on the bottom of the vessel. This assumption approximates a failure state of the vessel. Numerical criteria of the suspension quality are also discussed.
PL
Przedstawiono wyniki symulacji metodą obliczeniowej mechaniki płynów rozkładu prędkości cieczy i stężenia drobnych cząstek stałych rozpraszanych w cieczy za pomocą łapowego mieszadła turbinowego, pompującego ciecz w kierunku powierzchni swobodnej, umieszczonego acentrycznie w zbiorniku bez przegród, stanowiącym element instalacji przemysłowej. Założono, że w chwili początkowej cząstki stałe tworzą warstwę osadu na dnie zbiornika. Założenie to odzwierciedla zachowanie się reaktora w stanie awaryjnym. Zanalizowano również kryteria oceny stopnia homogenizacji zawiesiny.
19
Content available remote A GPU-based method for approximate real-time fluid flow simulation
EN
Fluid flow can be realistically simulated by physical models. We present a method for simplifying the Navier-Stokes equations by relaxing the incompressibility constraint. Our method allows for low-cost real-time simulation of two-dimensional fluid flow with accuracy sufficient for computer graphics. The implementation takes advantage of recent programmable floating-point graphics hardware, which performs all the necessary computations.
20
Content available remote Multiscale modelling of chemical reactors
EN
A general framework of the concept of multi-aspect and multi-scale approach to reactor modelling has been presented. Numerical methods employed in reactor design, based on computational fluid dynamics, computer aided process engineering and computational chemistry have been described. The published strategies of integrating those methods and examples of their applications to reactor design have been collected and discussed.
PL
Przedstawiono ogólną koncepcję wieloaspektowego i wieloskalowego podejścia do modelowania reaktorów. Omówiono metody numeryczne wykorzystywane w projektowaniu reaktorów, oparte na numerycznej mechanice płynów, komputerowo wspomaganej inżynierii procesowej i chemii obliczeniowej. Omówiono sposoby integracji tych metod i podano przykłady zastosowania w projektowaniu reaktorów.
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.