Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

On the energy efficiency in the heatproof nozzle of the pneumatic pulsator system during supersonic airflow

Wołosz K. J., Wernik J.

Journal of Mechanical and Energy Engineering

|

2018

|

Vol. 2, No 2

155--161

EN

In this article, a study of supersonic airflow through a channel with various cross-section is presented. The channel is namely a heatproof nozzle which is used in a pneumatic pulsator system. The system utilizes a pneumatic impact to destructor to avoid of the creation of unfavourable phenomena which comes from cohesion forces. The pneumatic pulsator system is driven by compressed air and a high-velocity airflow is induced by the difference between internal and external air pressure. This flow changes its characteristics during a work cycle of the pulsator from subsonic to supersonic conditions. It causes a very dynamic gas conversion and may produce additional heat inside the pulsator and its nozzle. The article presents a method for calculating the value of the heat which can be generated inside the heatproof nozzle. The results of the study shows that the small amount of energy is lost during the airflow which can generate an increment of heatproof nozzle wall temperature.

2

O efektywności wykorzystania energii w przemysłowych pulsatorach pneumatycznych

Wołosz K. J., Wernik J.

Przemysł Chemiczny

|

2017

|

T. 96, nr 4

791--793

PL

Przeprowadzono analizę energetyczną urządzeń stosowanych w przemyśle chemicznym i przemysłach pokrewnych. Opracowano metodologię umożliwiającą określenie strat związanych z nieodwracalnością przemian termodynamicznych gazu w trakcie szybkozmiennego, nieustalonego procesu. Do obliczeń strat wykorzystano egzergię (największa wartość energii możliwa do zamiany w prace). Straty w całym cyklu pracy pulsatora stanowiły 11,4% całkowitej energii procesu.

EN

Energy anal. of pneumatic pulsator, used for unblocking drains of silos for loose materials was performed by numerical simulations. The losses of whole work cycle of the pneumatic pulsator were 11.4% of total energy included.

3

Metoda określania warunków wymiany ciepła w urządzeniach stosowanych w przemyśle chemicznym na przykładzie pulsatora pneumatycznego

Wernik J., Wołosz K. J.

Przemysł Chemiczny

|

2017

|

T. 96, nr 4

787--790

PL

Przedstawiono sposób badania warunków wymiany ciepła na przykładzie pulsatora pneumatycznego, który służy do udrażniania spustów silosów na materiały sypkie i rozdrobnione. Zaproponowano wykorzystanie symulacji numerycznych oraz termowizji. Na podstawie wyników badań doświadczalnych określono warunki wymiany ciepła na ożebrowanym kanale pulsatora pneumatycznego zarówno dla konwekcji naturalnej, jak i wymuszonej. Stwierdzono, że termowizja umożliwia walidację wyników symulacji numerycznych. Metodę można wykorzystać do określenia warunków wymiany ciepła w urządzeniach stosowanych w przemyśle chemicznym i przemysłach pokrewnych oraz do poprawy ich konstrukcji przy opracowywaniu nowych rozwiązań.

EN

Temp. distributions in walls of pneumatic pulsator channel used for unblocking drains of silos for loose materials were detd. on lab. stand by using IR camera coupled to computer and by numerical simulations.

4

Numeryczne i termograficzne badania przewodzenia ciepła przez ożebrowaną obudowę silnika elektrycznego

Wernik J., Wołosz K. J., Grabowski M.

Mechanik

|

2015

|

R. 88, nr 7

544--546

PL

Omówiono wykonane badania dotyczące przewodzenia ciepła przez ożebrowaną obudowę silnika o mocy 5,5 kW. Stworzono model 3D obudowy, który dla założonych warunków granicznych stał się przedmiotem analizy numerycznej w programie COMSOL Multiphysics, bazującym na metodzie elementów skończonych. W celu zweryfikowania poprawności modelu numerycznego obiekt rzeczywisty poddano badaniom termograficznym, a następnie otrzymane termogramy porównano z rozkładami temperatury wyznaczonymi komputerowo.

EN

The article describes research work on heat transfer through the finned 5.5 kW electric motor housing wall. A three dimensional model has been produced for numerical simulation with boundary conditions applied with Finite Element Method applied using COMSOL Multiphysics programme. Results were visualized by e.g. temperature field distribution. Thermography study was carried out on a real object in order to appraise correctness of numerical model. Obtained thermal photograph of the finned housing was compared to the temperature field distribution which was calculated numerically.

5

The improvement of the pneumatic pulsator nozzle according to the results of the continuous adjoint for topology optimization

Wernik J., Wołosz K. J.

Logistyka

|

2014

|

nr 6

11007--11013

EN

This paper presents the process of shaping a nozzle which is applied in containers for loose materials especially as augmented equipment for pneumatic pulsators. Pneumatic pulsators are applied in chemical, food, and energy plants to unchoke loose material from container outlets. In pulsators a pneumatic shock phenomenon is utilized to destroy loose material structures and vaults creations. This process prevents blockages during the transport of materials, decreases the plant operating costs, limits the energy consumption and improves the work safety. Directional nozzles are applied to adjust airflow parameters for the loose material specification and container wall shape. The main task of these nozzles is to enhance efficiency of the pneumatic shock phenomenon and also appropriate energy transfer of this shock into the loose material. Therefore, it is necessary to employ methods for the limitation of pressure drop in the nozzle. Pressure drop is a benchmark of energy loss, which is transferred into the loose material. A continuous adjoint method is utilized to optimize the topology of the sample pneumatic pulsator nozzle. While structure mechanics topology optimization with respect to tension or stiffness is a well-established concept, the application of that concept in the field of computational fluid dynamics in general began in 2003. The method allows to decrease the pressure drop and to increase the flow field uniformity in a closed channel by applying the Darcy's law of porous media in the computation fluid dynamics equations. Application of the method is presented in the paper to optimize the shape of the pneumatic pulsator nozzle by using the two-dimensional numerical model. There are indicators that should be employed to optimize the nozzle design.

PL

Artykuł prezentuje proces kształtowania dyszy, która jest stosowana w zbiornikach magazynujących, a dokładniej jako osprzęt pulsatorów pneumatycznych. Pulsatory pneumatyczne są stosowane w przemyśle energetycznym, chemicznym i spożywczym to udrażniania wylotów silosów na materiały sypkie. W pulsatorach wykorzystuje się zjawisko uderzenia pneumatycznego w celu zniszczenia struktury materiału sypkiego oraz tworzących się sklepień. Proces ten zapobiega blokadom i zatrzymaniom na liniach transportowych materiałów, obniża koszty działalności, ogranicza zużycie energii oraz poprawia bezpieczeństwo pracy. Dysze kierunkowe są stosowane do dostosowania parametrów przepływającego powietrza do specyfiki materiału sypkiego oraz do kształtu ściany silosu. Głównym zadaniem tych dysz jest zwiększenie efektywności uderzenia pneumatycznego, a także właściwe przekazanie energii uderzenia do materiału sypkiego. W związku z tym konieczne jest zastosowanie metod, które pozwolą ograniczyć spadek ciśnienia w dyszy. Spadek ciśnienia jest wskaźnikiem obrazującym straty energetyczne. Metoda sprzężenia ciągłego jest stosowana do optymalizacji topologii przykładowej dyszy pulsatora pneumatycznego. Podczas, gdy w mechanice bryły sztywnej optymalizacja topologii ze względu na sztywność i naprężenia jest już dobrze rozpoznanym tematem, zastosowanie tej koncepcji w mechanice płynów zapoczątkowane zostało dopiero w 2003 roku. Metoda pozwala na obniżenie spadku ciśnienia i na wzrost jednorodności pola przepływu w kanałach zamkniętych poprzez zastosowanie prawa Darcy’ego dla materiałów porowatych do równań mechaniki płynów. W artykule przedstawiono zastosowanie metody sprzężenia ciągłego do optymalizacji kształtu dyszy pulsatora pneumatycznego poprze użycie dwuwymiarowego modelu. Wskazano możliwości optymalizacji kształtu projektu dyszy.

6

Dobór konstrukcji żeber na kanale wylotowym pulsatora pneumatycznego

Wernik J., Wołosz K. J.

Logistyka

|

2014

|

nr 6

11000--11006

PL

Pulsator pneumatyczny jest urządzeniem stosowanym w przemyśle magazynującym materiały sypkie i rozdrobnione. W artykule przedstawiono prace badawcze zmierzające do racjonalizacji i optymalizacji konstrukcji pulsatora pneumatycznego, a w szczególności użebrowania kanału wylotowego. Zostały wykonane obliczenia cieplne na drodze analitycznej a następnie symulacje numeryczne. Rozkład temperatur wyznaczony za pomocą metody CFD odpowiada rozkładowi wyznaczonemu analitycznie. Uzyskane wyniki zostały potwierdzone przez testy przemysłowe. Pulsator pneumatyczny pozwala na bezpieczne i wydajne udrażnianie spustów silosów, w których przechowywane są materiały sypkie i rozdrobnione. Brak tych urządzeń powoduje konieczność udrażniania spustów przez ekipy wyszkolone w pracach wysokościowych co zwiększa koszty produkcji i powoduje przerwy eksploatacyjne. Dodatkowym problemem jest konieczność wykonywania tych operacji w warunkach zagrażających zdrowiu i życiu. Zastosowanie pulsatorów pneumatycznych umożliwia udrażnianie silosów w sposób automatyczny przy nieprzerwanym cyklu produkcyjnym.

EN

In loose material beds above silo outlets or in vertical channels immovable vaults can occur limiting or making impossible the downward movement of the loose material. To prevent vault creation or to destroy vault by aeration and separation of the loose material from encasing walls, a pneumatic pulsator can be applied.. The article presents research aimed to rationalize and optimize the design of pneumatic pulsator, in particular finning of the outlet channel. In order to design and carry out a proper prototype numerical simulations of air flow though the head of pulsator were made. Thermal calculations have been done in the way of analytical and numerical simulations. The numerical simulations were carried out by using SolidWorks software. The results were compared with experimental and analytical results that confirm their correctness. The results confirm the rational design of the body in terms of thermal. The obtained temperature distribution using CFD agrees approximately with the values measured during the tests.

7

Numerical investigations of fluid flow caused by a moving tube bundle with attached baffles

Wołosz K. J.

Turbulence : international journal

|

2007

|

Vol. 12

131-140

EN

A moving tube bundle with attached baffles is used as an agitator and heat exchanger in certain types of crystallizers. It consists of two parts symmetrically positioned relative to the crystallizer axis. In each part there is a staggered arrangement of tubes in four rows, each of them containing six or seven tubes. To restrict the flow in regions where there are no tubes, three baffles are applied: the central placed in the middle of the tube bundle and two side baffles placed close to the walls of the vessel in which the tube bundle is moving. The value of Reynolds number calculated on the basis of tube diameter is between 0.01 and 1, and therefore laminar flow model is adopted. Heat transfer between fluid and tubes is not considered in this study. The values of hydraulic drag acquired from numerical simulations are compared with those characterising flows across a stationary tube bundle as reported in the literature.