Wyznaczanie liczby strouhala dla opływu palisady płynem lepkim metodą dopasowywania kroku czasowego

• Autorzy: Niedźwiedzka A. , Sobieski W.

Warianty tytułu

EN

Determining of the strouhal number for viscous fluid flow around the stockade by matching time step

• Konferencja: XVIII Międzynarodowa Szkoła Komputerowego Wspomagania Projektowania, Wytwarzania i Eksploatacji, 12-16 maja 2014, Szczyrk
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono rozważania dotyczące opływu liniowej palisady profili kołowych powietrzem przy zmiennej prędkości przepływu. Pokazano prostą i praktyczną metodę określania liczby Strouhala, bez konieczności wykonywania kosztownych eksperymentów. Po wyznaczeniu liczby Strouhala dla jednej prędkości, można ją następnie wykorzystać w kolejnych symulacjach, z innymi prędkościami przepływu, o ile geometria układu nie ulegnie zmianie. Zaproponowane podejście ma charakter uniwersalny i może być stosowane w dowolnych opływach zarówno palisad, jak i profili pojedynczych. Model symulacyjny wykonano Metodą Objętości Skończonych w środowisku obliczeniowym ANSYS. Celem badań było sprawdzenie skuteczności i czasochłonności metody.

EN

This article presents considerations for linear flow around a stockade of circular profiles with variable flow rates. Shown a simple and practical method for determining of the Strouhal number, without the need for costly experiments. After determining of the Strouhal number for single-speed, it can then be used in subsequent simulations, with the other flow rates, as long as the geometry of the system is not changed. The proposed approach is universal and can be used both in any flow around stockades and individual profiles. The simulation model was performed by Finite Volume Method in the ANSYS computing environment. The aim of the study was to examine the effectiveness and time-consuming of this method.

Słowa kluczowe

PL

liczba Strouhala; palisada; profil kołowy

EN

Strouhal number; stockade; circular profile

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Mechanik
• Rocznik: 2014
• Tom: R. 87, nr 7CD
• Strony: 485—494
• Opis fizyczny: Bibliogr. 27 poz., rys.

Twórcy

autor

Niedźwiedzka A.

• Uniwersytet Warmińsko-Mazurski, Wydział Nauk Technicznych

autor

Sobieski W.

• Uniwersytet Warmińsko-Mazurski, Wydział Nauk Technicznych

Bibliografia

• [1] ANSYS Inc.: ANSYS Meshing User’s Guide [on-line] URL: http://www.mecheng.osu.edu/documentation/Fluent14.5/145/wb_msh.pdf (12.03.2014).
• [2] ANSYS Inc.: http://www.ansys.com/.
• [3] Asyikin M.T.: CFD Simulation of Vortex Induced Vibration of a Cylindrical Structure. MSc Thesis, Norwegian University of Science and Technology, Faculty of Engineering Science and Technology, Department of Civil and Transport Engineering, Trondheim, Norway, 2012.
• [4] Bukowski J.: Mechanika płynów, PWN, Warszawa, 1971.
• [5] Camci C.: Vortex Shedding from a Ground Tracking Radar Antenna and 3D Tip Flow Characteristics, Progress in Computational Fluid Dynamics, Vol. 13, No. 5/2013, pp. 263-269.
• [6] Celik I.B.: Introductory Turbulence Modeling. Lectures Notes. West Virginia University in Morgantown, Mechanical & Aerospace Engineering Dept., United States, 1999.
• [7] Davidson L.: An Introduction to Turbulence Models, 2011 [on-line] URL: http://www.tfd.chalmers.se/~lada/postscript_files/kompendium_turb.pdf (12.03.2014).
• [8] Flow past a circular cylinder. Tutorial. [on-line] URL: http://cfd.iut.ac.ir/files/cylinder.pdf (12.03.2014).
• [9] Gera B, Sharma P.K., Singh R.K.: CFD analysis of 2D unsteady flow around a square cylinder. International Journal of Applied Engineering Research, Dindigul, Vol. 1, No. 3/ 2010, pp. 602-610.
• [10] Giosan I., Eng. P.: Vortex Shedding Induced Loads on Free Standing Structures. Structural Vortex Shedding Response Estimation Methodology and Finite Element Simulation.
• [11] Kudela H.: Laboratorium komputerowe z wybranych zagadnień mechaniki płynów, 2003 [on-line] URL: http://fluid.itcmp.pwr.wroc.pl/~znmp/dydaktyka/wzzmp/cw_3_OPYW_WALCA.pdf (12.03.2014).
• [12] Liaw K.: Simulation of flow around bluff bodies and bridge deck sections using CFD. PhD Thesis, University of Nottingham, United Kingdom, June 2005.
• [13] Lorenc H. (red.): Atlas klimatu Polski, Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej, Warszawa, 2005, URL: http://www3.imgw.pl/wl/internet/zz/klimat/0502_polska.html
• [14] Nalepa K., Miąskowski W., Pietkiewicz P., Piechotki J., Bogacz P.: Poradnik Małej Energetyki Wiatrowej. Warmińsko-Mazurska Agencja Energetyczna, Olsztyn, 2011.
• [15] Raczyński A.: Mechanika płynów. Zbiór zadań, PWSZ, Konin, 2011.
• [16] de Sampaio P.A.B., Coutinho A.L.G.A., Simulating Vortex Shedding at High Reynolds Numbers, Proceedings of the Tenth International Offshore and Polar Engineering Conference, Seattle, USA, May 28-June 2, 2000.
• [17] Sato M., Kobayashi T.: A fundamental study of the flow past a circular cylinder using Abaqus/CFD. 2012 SIMULIA Community Conference.
• [18] Sobieski W.: Numerical Analysis of Flow Bifurcations in a Closed-Off Channel. Technical Sciences, No. 12/2009, pp. 272-285.
• [19] Sobieski W.: Numerical and Experimental Analyses of Hopf Bifurcations in a Locally Expanded Channel. Technical Sciences, No. 12/2009, pp. 259-271.
• [20] Sobieski W.: The Basic Closures of Fluid Mechanics in Form Characteristic for the Finite Volume Method. Technical Sciences, Vol. 16, No. 2/2013, pp. 93-107.
• [21] Sobieski W.: The basic equations of fluid mechanics in form characteristic of the finite volume method. Technical Sciences, Vol. 14, No. 2/2011, pp. 299-313.
• [22] Tapia C.S.R., Chellali R.: Simple Karman Street model. OCEANS 2010 IEEE –Sydney, Australia, DOI:10.1109/OCEANSSYD.2010.5603671.
• [23] Walden H., Stasiak J.: Mechanika cieczy i gazów w inżynierii sanitarnej, ARKADY, Warszawa, 1971.
• [24] Wendt J.F.: Computational Fluid Dynamics –An Introduction, Springer, 2009.
• [25] Wichtowski B., Żurański J.A.: Pewne przypadki rezonansu wiatrowego kominów stalowych, [w:] XXIV Konferencja Naukowo-Techniczna „Awarie Budowlane” Szczecin – Międzyzdroje, 26-29 maja 2009 r., Wydawnictwo Uczelniane Zachodniopomorskiego Uniwersytetu Technologicznego, Szczecin, 2009.
• [26] Wojciechowski J., Żurański A.J., Kinasz R.: Badania liczby Strouhala wiązki walców kołowych, [w:] III Ogólnopolskie Sympozjum „Wpływy środowiskowe na budowle i ludzi – obciążenia, oddziaływania, interakcje i dyskomfort”, Zwierzyniec, 14-16 maja, 2001 r., Wyd. Katedra Mechaniki Budowli Politechniki Lubelskiej, Lublin, 2001.
• [27] Wybrane Tablice Cieplne. Politechnika Krakowska im. Tadeusza Kościuszki, Wydział Inżynierii Środowiska, Instytut Inżynierii Cieplnej i Ochrony Powietrza, Zakład Procesów Cieplnych, Miernictwa i Ochrony Powietrza, Kraków, 2006.