Symulacja przepływu cieczy przez pianę metalową FEC z wykorzystaniem periodycznego modelu geometrycznego piany

• Autorzy: Dyga R. , Witczak S. , Filipczak G.

Warianty tytułu

EN

Simulation of fluid flow through FEC metal foam using the periodic geometrical model of foam

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki komputerowej symulacji przepływu wody przez pianę ze stopu FeCrAlY (FEC). Symulacje przeprowadzono w obszarze przepływu ograniczonym do reprezentywnej elementarnej objętości piany (REV). Stwierdzono że nawet przy znacznym uproszczenia struktury geometrycznej piany, możliwe jest poprawne odzwierciedlenie zjawisk hydrodynamicznych w przestrzeni komórkowej piany. Wyznaczone na drodze numerycznej opory przepływu różnią się jedynie o kilka procent od oporów zmierzonych. Uzyskany w symulacji rozkład prędkości oraz przebieg linii prądu pozwala określić warunki zmiany charakteru przepływu z laminarnego na turbulentny.

EN

The paper presents the results of computer simulation of water flow through FeCrAlY alloy foam (FEC). Simulations were carried out in the flow area limited to a representative elementary volume of foam (REV). It was found that even at the significant simplification of foam structure geometry the hydrodynamic phenomena in cellular foam were properly reflected. Pressure drop values determined by numerical calculations differ from the measured ones only by a few percent. The velocity distribution and a course of its pathway achieved in simulation allow one to specify the conditions for changing flow nature from laminar to turbulent.

Słowa kluczowe

PL

piana metalowa FEC; model geometryczny komórki; struktura periodyczna; REV

EN

FEC metal foam; cell geometric model; periodic structure; REV

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Inżynieria i Aparatura Chemiczna
• Rocznik: 2013
• Tom: Nr 5
• Strony: 410--411
• Opis fizyczny: Bibliogr. 4 poz., rys.

Twórcy

autor

Dyga R.

• Katedra Inżynierii Procesowej, Wydział Mechaniczny, Politechnika Opolska, Opole

autor

Witczak S.

• Katedra Inżynierii Procesowej, Wydział Mechaniczny, Politechnika Opolska, Opole

autor

Filipczak G.

• Katedra Inżynierii Procesowej, Wydział Mechaniczny, Politechnika Opolska, Opole

Bibliografia

• 1. Michailidis N., Stergioudi F., Omar H., Missirlis D., Vlahostergios Z., Tsipas S., Albanakis C., Granier В., 2013. Flow, thermal and structural application of Ni-foam as volumetric solar receiver Solar Energy Materials & Solar Cells, 109, 185-191. DOI: 10.1016/j.solmat.2012.10.021
• 2. Bai M., Chung J.N., 2011. Analytical and numerical prediction of heat transfer and pressure drop in open-cell metal foams Int. J. Thermal Sci., 50, 869-880. DOI: 10.1016/j.ijthennalsci.2011.01.007
• 3. Boomsma K., Poulikakos D., Ventikos Y., 2003. Simulations of flow through open cell metal foams using an idealized periodic cell structure Int. J. Heat Fluid Flow, 24, 825-834. DOI: 10.1016/j.ijheatfluidflow.2003.08.002
• 4. Xu W., Zhang H., Yang Z., Zhang J., 2008. Numerical investigation on the flow characteristics and permeability of three-dimensional reticulated foam materials, Chem. Eng. J., 140,562-569. D01:10.1016/j.cej.2007.12.010