Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Numerical simulation of the particle settling in a Bingham fluid using the two-way coupling CFD-DEM scheme

Casarin Joviano Janjar, Franco Admilson Teixeira, Germer Eduardo Matos, Pivovarski Roderick Gustavo

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2022

|

Vol. 60 nr 3

409--422

EN

The computational fluid dynamics coupled with the discrete element method is widely employed to simulate particle-fluid interactions in solid-liquid flows. The restrictions imposed by the CFD-DEM scheme to very fine meshes contribute to a scant amount of numerical results of particle settling in viscoplastic fluids. This paper presents the two-way coupling CFD-DEM simulation of the particle sedimentation in a quiescent Bingham fluid. The results for terminal particle velocity showed good agreement with the experimental data. Owing to the viscoplastic behavior of the fluid, low values of the relaxation parameter of the solid-phase must be specified to obtain accurate results.

2

Modeling of a Bingham model of a magnetorheological damper considering stochastic uncertainties in their geometric variables

Chen Ke, Yu Xiaopeng, Wang Haishuo, Zheng Hongmei, Zhang Guojun, Wu Rui

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2021

|

Vol. 59 nr 1

53--65

EN

Stochastic uncertainty theory is used to develop a new Bingham model of magnetorheological dampers superior to the existing model. Some input variables are defined as stochastic variables by the stochastic factor method, and the stochastic Bingham model is developed by the algebraic synthesis method. Curves of the damping force obtained by the stochastic Bingham model and the Bingham model in the literature are compared with experimental results, revealing that the curves obtained by the stochastic Bingham model are much closer to the experimental curves. Therefore, we confirm that the stochastic Bingham model is superior to the model from the literature.

3

Ice slurry flow in ball valves

Krawczyk L., Sołek M., Mika Ł.

Technical Transactions

|

2018

|

Vol. 115, iss. 1

195--208

EN

This paper presents the results of experimental studies of the flow resistance of slurry ice flowing through ball valves. Loss coefficients in ball valves were determined from experimental investigations. The study focused on 1/2”, 3/4” and 1” ball valves at two valve positions (20˚ and 30˚). The ice mass fraction in the studied ice slurry ranged between 5% and 30%.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań doświadczalnych oporów przepływu zawiesiny lodowej w zaworach kulowych. Na podstawie wyników badań doświadczalnych wyznaczono wartości współczynników strat miejscowych w badanych zaworach. W badaniach wykorzystano przelotowe zawory kulowe o średnicach 1/2”, 3/4” oraz 1” przy dwóch pozycjach zamknięcia (20˚ i 30˚). Udziały masowe drobinek lodu w zawiesinie w badaniach wynosiły od 5 do 30%.

4

Prędkość krytyczna przejścia ruchu laminarnego w turbulentny na przykładzie przepływu mieszaniny węglowo-wodnej w rurociągach

Luo R., Xia J., Sobota J.

Ochrona Środowiska

|

2018

|

Vol. 40, nr 1

51--55

PL

Transport hydrauliczny rurociągami należy do najbardziej niezawodnych i ekonomicznie uzasadnionych rodzajów transportu. Z uwagi na jego walory ekologiczne i estetyczne, jest także preferowanym rozwiązaniem w inżynierii środowiska. Przesyłanie rurociągami mieszanin zawierających znaczne ilości zawiesin wymaga określenia ich właściwości reologicznych, na podstawie których można przyjąć odpowiedni model reologiczny. Wyznaczony na podstawie badań model reologiczny pozwala z kolei na poprawne obliczenie strat hydraulicznych podczas przepływu danej mieszaniny w instalacji przemysłowej. Jednym z istotnych problemów występujących podczas przepływu mieszanin w rurociągach jest ustalenie momentu przejścia ruchu laminarnego w turbulentny, bowiem transport odbywający się w zakresie tego ruchu charakteryzuje się znacząco większym zapotrzebowaniem na energię. W pracy przedstawiono rezultaty badań przepływu mieszaniny węglowo-wodnej (pył węgla kamiennego z wodą) o stężeniu objętościowym 43÷53% i gęstości 1 176÷1 217 kg/m3 w rurociągach o średnicy 21÷47 mm. Badana mieszanina miała cechy reologiczne, które opisuje dwuparametrowy model Binghama. Rezultaty badań eksperymentalnych były następnie podstawą do analizy zachowania się mieszaniny w czasie przejścia z ruchu laminarnego do turbulentnego w rurociągach o średnicach 21 mm i 29 mm podczas przepływu mieszaniny węglowo-wodnej o stężeniu objętościowym wynoszącym 43%. W tym celu przeprowadzono analizę porównawcza kilku metod określenia prędkości krytycznej przejścia ruchu laminarnego w turbulentny, przy czym do określenia wartości prędkości krytycznej zaproponowano wykorzystanie różnych definicji liczby Reynolsdsa. Na tej podstawie obliczono wartości prędkości krytycznej ze wzorów różnych autorów oraz przy założeniu, że strefa przejściowa pomiędzy przepływem laminarnym i turbulentnym zawarta jest w przedziale wartości liczby Reynoldsa od 2000 do 4000.

EN

Pipeline hydrotransport belongs to the most reliable and economically justified modes of transport. Due to its ecological and aesthetic values, it is also the preferred solution in environmental engineering. Transport of mixtures with significant amounts of suspensions requires determination of their rheological properties to adopt an appropriate rheological model. The rheological model determined on the basis of research allows then for the correct calculation of hydraulic losses during the flow of a given mixture through industrial installation. One of the major challenges regarding the flow of mixtures through pipelines is determination of transition point at which laminar traffic changes into turbulent, because transport under turbulent flow is characterized by significantly higher energy demand. The flow study results for the coal-water mixture (bituminous coal dust) with volume concentration of 43–53% and 1 176–1 217 kg/m3 density in the pipelines of 21–47 mm diameter were presented. The rheological features of the mixture under testing were described by the Bingham two-parameter model. Results of the experiments were the basis for analyzing the behavior of the coal-water mixture with 43% volume concentration in 21 and 29 mm pipelines during transition from laminar to turbulent flow. For this purpose, a comparative analysis of several methods for determining critical velocity of the laminar-turbulent transition was carried out. In order to determine the critical velocity value, application of various definitions of Reynolds number was proposed. On this basis, the critical velocity value was calculated from the formulas by different authors and with the assumption that transition zone between laminar and turbulent flow was in the range of Reynolds number from Re = 2000 to Re = 4000.

5

Badanie zależności współczynników strat miejscowych w zaworach kulowych od liczby Reynoldsa z modelu Binghama

Krawczyk L.

Chłodnictwo : organ Naczelnej Organizacji Technicznej

|

2018

|

R. 53, nr 3

26--29

PL

Artykuł zawiera uzasadnienie istoty przeprowadzania badań dotyczących zawiesiny lodowej. Przedstawia też konieczność wprowadzania częstszego jej wykorzystywania w branży chłodniczej. Scharakteryzowany został również proces przygotowania pomiarów. Część ta zawiera opis stanowiska badawczego z uwzględnieniem wszystkich jego elementów. Badania przeprowadzono dla trzech zaworów kulowych o różnych średnicach. Wykonano serie pomiarów dla dwóch wartości zamknięcia tychże zaworów przy sześciu różnych temperaturach zawiesiny lodowej oraz dla sześciu wartości udziału lodu w mieszaninie. Przedstawiony został także algorytm obliczeniowy, pozwalający na wyznaczenie wartości niezbędnych do przeprowadzenia analiz. Za pomocą charakterystyk pokazano zależności współczynników strat miejscowych w badanych zaworach od liczby Reynoldsa dla modelu Binghama. Wyniki badań porównano z wartościami zawartymi w Polskiej Normie M – 34034. Ponadto wykazano wpływ obecności cząsteczek lodu na laminaryzację.

EN

The article contains the justification for conducting the research on ice slurry. It portrays the necessity for more frequent usage of it in the cooling industry. The process of preparing the measurements has also been characterized. This part contains the research post description with all of its elements. The research has been conducted for three ball valves with different diameters. A series of measurements for two closing values of the aforementioned valves, with six different ice slurry temperatures and six different amounts of ice in the mix have been made. The used calculating algorithm, capable of determining the values essential for analyses, has been presented. With the use of characteristics, the relations between loss coefficients in researched valves and Reynolds number for the Bingham model has been displayed. Research results has been compared to values available in Polish Norm M – 34034. Moreover, the influence of ice particles on laminarization has been demonstrated.

6

Porous squeeze film bearing with rough surfaces lubricated by a Bingham fluid

Walicka A., Walicki E., Jurczak P., Falicki J.

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2014

|

Vol. 19, no. 4

795--808

EN

In the paper the effect of both bearing surfaces and the porosity of one bearing surface on the pressure distribution and load-carrying capacity of a squeeze film bearing is discussed. The equations of motion of a Bingham fluid in a bearing clearance and in a porous layer are presented. Using the Morgan-Cameron approximation and Christensen theory of rough lubrication the modified Reynolds equation is obtained. The analytical solutions of this equation for a squeeze film bearing are presented. As a result one obtains the formulae expressing pressure distribution and load-carrying capacity. A thrust radial bearing is considered as a numerical example.

7

CFD model of a magnetorheological fluid in squeeze mode

Sapiński B., Szczęch M.

Acta Mechanica et Automatica

|

2013

|

Vol. 7, no. 3

180--183

EN

The study briefly outlines a CFD model of a magnetorheological (MR) fluid operated in squeeze mode with a constant interface area using the CFD (Computational Fluid Dynamics) approach. The underlying assumption is that the MR fluid is placed between two surfaces of which at least one can be subject to a prescribed displacement or a force input. The widely employed Bingham model, which fails to take into account the yield stress variations depending on the height of the gap, has been modified. Computation data obtained in the ANSYS CFX environment are compared with experimental results.

8

Wpływ temperatury na działanie domieszek zwiększających lepkość

Gołaszewski J., Cygan G.

Drogi : lądowe, powietrzne, wodne

|

2011

|

[nr] 3 (34)

26-33

PL

Przedstawiamy wyniki badań wpływu temperatury na granicę płynięcia i lepkość plastyczną zapraw cementowych z domieszkami zwiększającymi lepkość. Pomiar parametrów reologicznych dokonany został za pomocą reometrycznego testu urabialności, a ich wartości aproksymowane - za pomocą modelu Binghama. Stwierdziliśmy, że charakter wpływu temperatury na działanie domieszek zwiększających lepkość uzależniony jest od rodzaju zastosowanej domieszki.

EN

Resistance on the segregation of the self compacting concrete is key question decisive about the quality of the hardened concrete. Admixtures VMA are very helpful in the assurance resistances on segregation of the self compacting concrete. This paper presents the results of the research of the influence of temperature on the yield value and the plastic viscosity of cement mortars, with admixtures VMA. Rheological Properties were expressed in terms of Bingham model and measured using rheometrical test. The influence of the temperature was affirmed on the rule of the admixtures VMA, whose character is become addicted from the kind of the applied admixture.

9

The rheology of fresh steel fibre reinforced self-compacting mixtures

Ponikiewski T.

Architecture Civil Engineering Environment

|

2011

|

Vol. 4, no. 2

65-72

EN

Ab s t r a c t In the paper the methodology and test results of the investigation are presented and discussed of the influence of steel fibres on rheological and mechanical properties of Steel Fibre Reinforced Self-Compacting Concrete (SFRSCC). The rheological parameters of SFRSCC – behave as Bingham body, their rheological parameters yield value g and plastic viscosity h were determined to using a new kind of rheometer BT2 to mortar and concrete mix research. The mechanical parameter of SFRSCC – the cube compressive strength fc was presented as well. In the research, an experimental verification of and significance of an influence: volume fraction of fibres, fibres factor, lengths and shape of fibres on rheological properties of SFRSCC was investigated. In the paper the results obtained for mixes with 3 kinds of steel fibres shapes are presented. Concrete mixtures are proportioned to provide the workability needed during construction and the required properties in the hardened concrete. The length of fibres does not have the significant influence on yield value g and plastic viscosity h of SFRSCC. The significant influence of the length of fibres on plastic viscosity h of tested hooked steel SFRSCC was observed only. The rheological properties of SFRSCC from workability point of view are better than for SCC with other types of fibres.

PL

W artykule przedstawiono metodologię i wyniki badań wpływu dodatku włókien stalowych na właściwości reologiczne i mechaniczne betonów samozagęszczalnych. Parametry reologiczne tych betonów, zachowujące się jak ciało Binghama, granica płynięcia g i lepkość plastyczna h, były wyznaczane przy pomocy reometru BT2. Zaprezentowano również wyniki wytrzymałości na ściskanie fc badanych fibrobetonów samozagęszczalnych. W badaniach rozpatrywano istotność wpływu czynników zmiennych: udziału objętościowego włókien, czynnika włóknistego, długości i kształtu włókien na właściwości reologiczne mieszanek betonów samozagęszczalnych. Przedstawiono wyniki badań mieszanek z dodatkiem włókien o 3 zróżnicowanych kształtach. Ogólna tendencja poprawy charakterystyk stwardniałego betonu samozagęszczalnego wraz ze wzrostem zawartości włókien w jego objętości, powoduje pogarszanie urabialności tychże mieszanek w trakcie ich formowania. Długość dodawanych włókien do badanych mieszanek samozagęszczalnych nie miała istotnego wpływu na granicę płynięcia g oraz lepkość plastyczną h. Zaobserwowano jedynie istotny wpływ długości włókien haczykowatych na lepkość plastyczną h badanych mieszanek. Z punktu widzenia urabialności, parametry reologiczne mieszanek samozagęszczalnych modyfikowanych włóknami stalowymi są lepsze niż z dodatkiem innych rodzajów włókien.

10

Badanie właściwości cieczy elektroreologicznych podczas przepływu ciśnieniowego

Kęsy Z.

Problemy Eksploatacji

|

2008

|

nr 3

165-175

PL

W artykule przedstawiono sposób doświadczalnego wyznaczania parametrów modelu Binghama cieczy elektroreologicznej płynącej w szczelinie między dwoma elektrodami, w zależności od napięcia przyłożonego do elektrod. Badania przeprowadzono dla dwóch cieczy elektroreologicznych, na własnym urządzeniu pomiarowym, w którym występuje przepływ ciśnieniowy. Wyniki badań eksperymentalnych potwierdziły przydatność zastosowanego urządzenia pomiarowego do badań tego typu.

EN

In this paper, a test method of rheological model parameters determination for flow mode is presented. The main goal of this research was to establish the Bingham model parameters as a function of voltage. Two commercial electrorheological fluids were tested. The parameters were obtained based on tests carried out on a measuring device designed by the author. Based on the test results, it was concluded that the device can be successfully used for obtaining Bingham model parameters.