Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Numerical simulation of two-phase gas-liquid flow through horizontal annulus pipe

Nyong Oku E., Igbong Dodeye, Ebieto Celestine, Ene Bassey Ekpo, Oluwadare Benjamin, Eso Archibong Archibong

Archives of Thermodynamics

|

2023

|

Vol. 44, no 4

705--731

EN

Chemical, petroleum and nuclear systems are only a few of the industrial processes that utilize gas-liquid flow in annular closed channels. However, concentric horizontal annuli flow patterns have received little attention. The ability to precisely characterize two-phase flow patterns using computational techniques is crucial for the production, transportation, and optimization of designs. This current research aims to establish the accuracy of the computational fluid dynamics (CFD) model in predicting the gas-liquid flow pattern in the concentric annulus pipe and validating the flow pattern of liquid holdup with experimental results from the literature. The simulations were done on a test section of a 12.8 m length pipe with a hydraulic diameter of 0.0168 m using air and water as the working fluids. The volume of fluid (VOF) model in Ansys Fluent based on the Eulerian- Eulerian approach in conjunction with the realizable k-ε turbulence model was used to model the gas-liquid flow pattern, i.e. dispersed bubble, elongated bubble, and slug in a horizontal annulus. A comparison of the model with the experimental high-speed video images shows a reasonable agreement for the flow pattern and liquid holdup data.

2

Numerical modelling of planned corner deposition in 3D concrete printing

El Abbaoui K., Al Korachi I., Mollah M. T., Spangenberg J.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2023

|

Vol. 121, nr 2

71--79

EN

Purpose: Analysis of different path planning strategies and the effects of changing printhead direction in the geometrical conformity and the process precision around 90° corner in order to enable a simple and cost-effective way of facilitating the determination of an optimal printing mode for fast and accurate print corners in 3D concrete printing. Design/methodology/approach: The material flow is characterized by a viscoplastic Bingham fluid. The printhead moves according to a prescribed speed to print the trajectory. The model solves the Navier-Stokes equations and uses the volume of fluid (VOF) technique. The acceleration steps and jerk (j) carry out the direction change. A smoothing factor is provided to smooth the toolpath. Several simulations were performed by varying the smoothing factor and jerk. Findings: Overfilling at the sharp corner was found when the printhead velocity was kept constant while extruding mortar at a fixed extrusion velocity; however, proportional extrusion velocity with the printhead motion has improved the quality of the corner. Otherwise, a slight improvement in the corner shape related to applying a jerk was found. Research limitations/implications: The Computational Fluid Dynamics (CFD) model could take an important amount of computing time to solve the problem; however, it serves as an efficient tool for accelerating different costly and time-consuming path planning processes for 3D concrete printing. Smaller angles and tilted printhead positions should be numerically and experimentally investigated in future research. Practical implications: The developed CFD model is suited for executing parametric studies in parallel to determine the appropriate printing motion strategy for each trajectory with corners. Originality/value: Computational Fluid Dynamics investigation of the path planning strategy for printing trajectory with a right-angle corner in 3D concrete printing.

3

Innowacyjność wykorzystania technologii BIM w hydrotechnice

Filipczyk Janusz Michał, Czajkowski Jakub, Hajda Jindřich, Kędzia Dawid, Dorada Paweł, Radecki-Pawlik Artur, Brusik Martyna, Rówińska Jolanta, Kosiek Kamil

Materiały Budowlane

|

2022

|

nr 10

43--48

PL

W artykule przedstawiono możliwości wykorzystania modelu BIM w hydrotechnice na przykładzie istniejącej Elektrowni Wodnej na Dolnym Śląsku. Technologia BIM umożliwia opracowanie cyfrowych danych, które ułatwiają proces projektowania, koordynacji projektami oraz szybką wymianę danych. Do wykonania remontu Elektrowni Wodnej wykorzystany został program Allplan BIM, za pomocą którego stworzono kompleksowy model zawierający budynek elektrowni, kanał wlotowy wraz z ukształtowaniem spirali i kanał wylotowy oraz sąsiadujący z elektrownią budynek mieszkalny. Ukształtowanie przestrzenne elektrowni w BIM posłużyło do analizy hydraulicznej sprawności turbiny, która została wykonana w technologii CFD oraz usprawniła opracowanie projektu naprawczego.

EN

The paper presents BIM technology and CDF model which were applied in hydraulic engineering studies. As a practical example a Hydroelectric Power Plant located in Lower Silesia was chosen. BIM technology enables the elaboration of digital data which facilitates the design process, project coordination and data editing. For the renovation of the Hydroelectric Power Plant AllPlan BIM software was used, with which a comprehensive model was created including: a powerplant building, an inlet channel with the spiral configuration, an exit channel and a residential building. Spatial configuration of the Power Plant in was used for hydraulic analysis of the efficiency of a turbine created in CFD technology. Finally, it was proved and showed in the paper that using BIM technology and CDF model improved and speeded up the renovation project.

4

The numerical analysis of the basic operating parameters of a low-NOx burner

Hernik Bartłomiej, Brymora Radosław

Journal of Power Technologies

|

2020

|

Vol. 100, nr 1

59--67

EN

More importance than ever before is attached to reducing harmful gas emissions from industry, both in Poland and worldwide. Rising prices of gas emissions allowances, stricter criteria for suitability for use and the desire to protect the environment are driving the search for new technological solutions and logistics to deliver cost savings and lower emissions. The creation of an appropriate numerical model can translate into real savings as well as having other beneﬁts. This paper presents a numerical analysis of the basic operating parameters of a low-emission swirl burner. The analyzed burner is a typical example of a burner with air staging. The burner was placed in a cylindrical combustion chamber. In the ﬁrst stage, a cold ﬂow analysis without reaction was performed showing the velocity proﬁle, ﬂow vectors and the ﬂow of coal particles. Then calculations were carried out taking into account combustion of coal dust particles in the chamber. The analysis of combustion products, temperatures prevailing in the chamber and the content of nitrogen oxides is presented.

5

Wpływ wybranych parametrów operacyjnych lancy wtryskowej na dystrybucję reagenta w komorze paleniskowej kotła energetycznego

Kurkus-Gruszecka Michalina, Krawczyk Piotr, Badyda Krzysztof

Rynek Energii

|

2019

|

Nr 5

46--51

PL

W artykule przedstawiono analizę numeryczną procesu wtrysku reagenta do komory paleniskowej kotła energetycznego przy użyciu lancy wtryskowej, zachodzącego podczas pracy systemu odazotowania spalin w ramach technologii selektywnej niekatalitycznej redukcji tlenków azotu (SNCR). Technologia SNCR jest drugą (obok selektywnej redukcji katalitycznej) pod względem ilości zastosowań technologią odazotowania spalin w kotłach energetycznych na świecie. W ramach przeprowadzonych prac badano wtrysk reagenta dla przyjętych warunków optymalnych tj. temperatury z zakresu okna reakcji oraz geometrii komory paleniskowej. Obliczenia przeprowadzono w środowisku numerycznym. Szczególną uwagę poświęcono modelowaniu wtrysku kropel reagenta przy wykorzystaniu metody modelowania fazy dyskretnej (DPM). Wykorzystując zbudowany model, przeprowadzono szereg symulacji numerycznych dla różnych warunków operacyjnych lancy. Następnie dokonano oceny wpływu parametrów operacyjnych lancy na dystrybucję reagenta w komorze paleniskowej. Wyniki przeprowadzonych obliczeń omówiono oraz przedstawiono w formie graficznej.

EN

The article presents a numerical analysis of the reagent injection process into the energy boiler combustion chamber using an injection lance. The process occurs during the flue gas denitrification system operation as part of selective nitrite reduction (SNCR technology. The SNCR technology is the second (in addition to selective catalytic reduction in terms of flue gas denitrification technology applications number in power boilers worldwide. As part of the work presented, a mathematical model of thermal-flow processes taking place in the combustion chamber was developed, which was then implemented in a numerical environment. Particular attention was paid to modeling the reagent drops injection with the discrete phase modeling (DPM method. Using the created model, several numerical simulations were performed for different lance operating conditions. Therefore, an assessment of the lance operating parameters impact on the reagent distribution in the combustion chamber was made. The calculation results were discussed and presented in graphic form.

6

Szybkie prototypowanie łopatek wentylatorów

Drwięgą Andrzej, Szelka Michał, Turewicz Andrzej

Maszyny Górnicze

|

2019

|

R. 37, nr 2

27--36

PL

W artykule omówiono dotychczasowe prace rozwojowe, realizowane przez ITG KOMAG, w ramach projektu europejskiego INESI, których celem jest zwiększenie efektywności wentylatorów stosowanych w podziemiach kopalń. Cel ten może zostać osiągnięty przez polepszenie parametrów eksploatacyjnych wentylatora, poprzez modyfikację łopatek wirnika. Omówiono metodykę szybkiego prototypowania łopatek wentylatora, które zostaną przetestowane, z zastosowaniem druku 3D, przy wsparciu modelowaniem CFD. Przedstawione zostały również wyniki badań wentylatora przed i po modyfikacji łopatek.

EN

The article discusses previous development works carried out by ITG KOMAG within the framework of the European INESI project, whose aim is to increase the efficiency of fans used in underground mines. This goal can be achieved by improving the operating parameters of the fan, through the modification of the rotor blades. The methodology of rapid prototyping of fan blades which are going to be tested using 3D printing with the support of CFD modeling is discussed. The results of fan tests before and after modification of the blades are discussed.

7

Analysis of unsteady forces acting on a slender cylinder

Ziółkowski P. J., Witkowski W., Sobczyk B.

Transactions of the Institute of Fluid-Flow Machinery

|

2018

|

nr 140

23--38

EN

Developments in construction engineering (new materials, construction techniques) facilitate the design of very flexible, light structures with low damping which unfortunately results in higher susceptibility of these structures to wind action. It is therefore necessary to use more accurate scientific tools in the engineering phase of these structures. Analytical methods for considering wind effects on structures encounter difficulties with respect to mathematical formulations of aerodynamic forces. In this paper a 2D numerical model has been described which considers the fluid domain with respect to a cylindrical obstacle. This 2D model has been discretized using the finite volume method, and numerical simulations have been undertaken in order to describe the unsteady flow conditions within the analyzed domain. The simulations have been performed with boundary conditions characterizing the flow past a cylindrical obstacle. The results have been compared with the literature data from similar experiments. On the basis of the flow characteristics obtained, as well as the spatial distributions of the flow parameters, a model for further 3D analyses was selected. Next, a 3D numerical study of unsteady flow forces acting on a slender cylinder has been analyzed. Toward the end, a two-way fluid solid interaction approach has been utilized, which incorporates a computational fluid dynamics approach combined with computational solid dynamics.

8

The impact of deepening the stilling basin on the characteristics of hydraulic jump

Siuta T.

Technical Transactions

|

2018

|

Vol. 115, iss. 3

173--186

EN

In this article, the results of computational fluid dynamic (CFD) modelling of the hydraulic jump conditions occurring in the experimental prismatic rectangular stilling basin with sudden crosswise expansion are presented. The FLOW 3D software program was used to numerically solve Reynolds Navier-Stokes (RANS) equations with the application of the k-ε turbulence model. The influence of the depth magnitude of the stilling basin and the ending sill installation on the hydraulic jump turbulent characteristics and submergence condition changes was investigated. Based on the results of the numerical modelling, it was found that various spatial flow processes contribute to the submergence condition of the hydraulic jump. These processes include: crosswise flow expansion within the stilling basin; local tail water surface level increase and total head loss due to vertical flow contraction; installation of the additional terminal sill. This contribution to the submergence condition allows a reduction in the required depth of the stilling basin, calculated on the basis of a one-dimensional simplified approach without consideration to the spatial characteristic of the hydraulic jump.

PL

W artykule przedstawiono przykład zastosowania techniki CFD (Numeryczna Mechanika Płynów) do modelowania warunków wystąpienia odskoku hydraulicznego w eksperymentalnej pryzmatycznej niecce wypadowej z nagłym poszerzeniem. W celu rozwiązania równań Reynolds Navier-Stokes (RANS) wraz z modelem turbulencji typu k-ε użyto programu FLOW 3D. Przedmiotem badania był wpływ głębokości niecki wypadowej i wysokości progu wylotowego na zmianę charakterystyki przepływu turbulentnego i warunki zatopienia odskoku. Na podstawie uzyskanych wyników modelowania stwierdzono, iż przestrzenne procesy przepływu, takie jak: poprzeczna ekspansja strumienia w niecce wypadowej, lokalne podniesienie poziomu zwierciadła wody dolnej na skutek kontrakcji pionowej przepływu w przekroju wyjściowym z niecki, instalacja progu wylotowego mogą przyczynić się w istotny sposób do zatopienia odskoku hydraulicznego, a tym samym pozwalają na redukcję wymaganej głębokości niecki wypadowej obliczanej na podstawie uproszczonej jednowymiarowej analizy przepływu bez uwzględnienia przestrzennego charakteru badanego odskoku hydraulicznego.

9

Analiza numeryczna pracy ekspandera krzywkowego zasilanego sprężonym powietrzem

Kurkus-Gruszecka M., Krawczyk P., Badyda K.

Rynek Energii

|

2018

|

Nr 4

85--90

PL

W artykule przedstawiono analizę numeryczną pracy krzywkowego ekspandera zasilanego sprężonym powietrzem. Ekspandery krzywkowe są powszechnie stosowane, jako silniki w strefach zagrożonych wybuchem. Charakteryzują się niższymi kosztami aplikacji w porównaniu do silników turbinowych dla porównywalnych parametrów pracy (moc). W ramach przeprowadzonych prac przygotowano model matematyczny procesów cieplno – przepływowych zachodzących w ekspanderze, który następnie został zaimplementowany w środowisku numerycznym - ANSYS CFX. Podczas implementacji modelu matematycznego szczególną uwagę poświęcono wykorzystaniu ruchomej siatki obliczeniowej. Z wykorzystaniem przygotowanego modelu przeprowadzono szereg symulacji pracy ekspandera dla różnych warunków. Uzyskane wyniki pozwalają wnioskować na temat wpływu parametrów operacyjnych na osiągi ekspandera.

EN

The article covers a numerical analysis of the work of a rotary lobe expander powered by compressed air. Rotary lobe expanders are widely used as motors in potentially explosive environments. They are characterized by lower costs of application compared to turbine engines for comparable operating parameters (power). As part of the work presented in the article, a mathematical model of thermal and flow processes taking place in the expander was prepared, which was then implemented in a numerical environment - ANSYS CFX. During the implementation of the mathematical model, attention was paid to the moving grid. Series of simulations of the expander operation were carried out for various conditions. The obtained results allow to conclude on the influence of operational parameters on the expander's performance.

10

Weryfikacja teoretycznego modelu instalacji obiektów retencyjnych

Pochwat K., Słyś D.

Proceedings of ECOpole

|

2018

|

Vol. 12, No. 2

551--560

PL

Ścieki deszczowe transportowane w systemach odwodnieniowych charakteryzują się niekorzystnymi parametrami fizykochemicznymi. W konsekwencji tego do odbiorników trafiają ścieki, które istotnie pogarszają ich stan jakościowy. Na jego poprawę można w znaczny sposób wpłynąć m.in. poprzez stosowanie zbiorników retencyjnych, które pozwalają na zredukowanie kierowanego do odbiornika strumienia objętości ścieków. Przy wyborze konkretnego rozwiązania zbiornika retencyjnego należy kierować się wieloma kryteriami, wśród których najistotniejszymi są nakłady inwestycyjne ponoszone na ich budowę oraz parametry hydrauliczne ich działania. W następstwie tego powstało wiele rozwiązań zbiorników retencyjnych, które pozwalają ograniczyć koszty związane z ich budową, a także takich, które maksymalizują efektywność hydrauliczną ich funkcjonowania. Przykładem takiego rozwiązania jest instalacja obiektów retencyjnych, której wykorzystanie pozwala na zmaksymalizowanie efektywności hydraulicznej dowolnego obiektu retencyjnego. Celem artykułu jest weryfikacja funkcjonowania przykładowego zbiornika retencyjnego wyposażonego w przedmiotową instalację obiektów retencyjnych w zakresie rozkładu strugi cieczy w poszczególnych fazach jego działania. Analiza została wykonana z wykorzystaniem programu do numerycznej dynamiki płynów Autodesk Simulation CFD. Oprogramowanie to, bazując na metodzie elementów skończonych i równaniach opisujących przepływ turbulentny, pozwala na odzwierciedlenie zjawisk przepływowych w obiektach o skomplikowanej geometrii. Uzyskane wyniki badań pozwolą na ocenę zasadności stosowania rozpatrywanego rozwiązania oraz mogą stanowić podstawę do dalszych analiz z punktu widzenia stanu jakościowego odbiorników.

EN

Stormwater runoffs which are transport in drainage systems are characterized by unfavorable physicochemical parameters. As a consequence of this, to the receivers are directed sewage, which can significantly worsen them quality. It can be improved by using of storage reservoirs (underground tank), which would allow to significantly reduce the volume of inflow of the sewage to the rivers. The choice of solution of the storage reservoir (underground tank) is addicted to many aspects. The most important are investment costs and hydraulic parameters of their functioning. Following this, it arose many solutions of storage reservoirs (underground tank) which allow to reducing the costs associated with their construction, as well as those that allow maximizing the hydraulic effectiveness of their functioning. An example of this is installation of retention facilities. The use of this installation allows maximizing the hydraulic efficiency of any retention facilities. The aim of the paper is to verify the functioning of the storage reservoir (underground tank) equipped with the installations of retention facilities in terms of distribution of stream liquids in different phases of its operation. The analysis was performed using Computational Fluid Dynamics (CFD) analysis. This software, based on the finite element method and the equations describing turbulent flow, allows describing of phenomena of flow in objects with complex geometry. Results obtained in research will allow for an evaluation of the legitimacy of use of this installation. Additionally they can form the basis for further Analyses done from the standpoint of the quality of receivers.

11

Zagadnienia modelowania zasobnika zimna w układzie chłodniczym obsługującym chłodnię składową warzyw

Śmierciew K., Butrymowicz D., Gagan J.

Chłodnictwo : organ Naczelnej Organizacji Technicznej

|

2018

|

R. 53, nr 2

24--29

PL

Zastosowanie pośredniego systemu chłodzenia w układach chłodniczych obsługujących komory składowe warzyw bądź owoców można uznać za perspektywiczne rozwiązanie. Umożliwia on uzyskanie bardzo stabilnej temperatury towaru zbliżonej do temperatury krioskopowej, stabilną i wysoką wilgotność względną, pozwala także na uzyskanie efektu ciągłej regulacji wydajności chłodniczej przy zastosowaniu prostego i efektywnego ekonomicznie układu chłodniczego sterowanego w najprostszy sposób w sposób dyskretny (włącz-wyłącz). Kluczowym elementem systemu pośredniego jest zasobnik zimna. Element ten, pomimo że jest prosty geometrycznie – wymaga na etapie projektowania zastosowania modelowania numerycznego, aby dobrać optymalne jego rozwiązanie. W artykule zamieszczono analizę numeryczną takiego zasobnika projektowanego dla układu chłodniczego obsługującego małą komorę składową o pojemności około 10 ton warzyw.

EN

The use of an indirect cooling system in refrigeration systems applied for vegetable or fruit storage chambers can be considered a long-term solution. It allows to obtain a very stable temperature of the product close to the cryoscopic temperature, stable and high relative humidity, also allows to achieve the effect of continuous cooling capacity control using a simple and economically efficient refrigeration system controlled in the simplest way in a discreet way (on-off). A cold storage vessel is the key element of the intermediate system. This element, although it is geometrically simple - requires the use of numerical modeling at the design stage to select the optimal solution. The paper presents a numerical analysis of such a vessel designed for a refrigeration system serving a small storage chamber with a capacity of approx. 10 tons of vegetables.

12

Development of a coupled numerical and experimental approach to hydrodynamic noise estimation

Felicjancik J., Gatz M., Badur J.

Transactions of the Institute of Fluid-Flow Machinery

|

2017

|

nr 138

89--105

EN

The hydroacoustic signatures of ship propellers can be identiﬁed experimentally through measurements of cavitation-induced pressure ﬂuctuations and the accompanying noise distribution at model scale. These measurements have to be performed in a cavitation tunnel at the propellers operating conditions and with suﬃcient accuracy. In comparison, the numerical approach can be used to present a good general idea of the predicted results. Numerical methods can provide highly accurate tools for noise level and propagation prediction, as well as giving insight into the ﬂow ﬁeld and other key aspects. They are also not inﬂuenced by signal conditioning or disturbance sources present in a physical environment. So we trade scope and precision of the results for time and cost reduction. In this paper, we described both experimental and numerical methods currently in use and present advantages and limitations of the practical application of both.

13

CFD modelling of hydrogen starvation conditions in a planar Solid Oxide Fuel Cell

Pianko-Oprych P., Zinko T., Jaworski Z.

Polish Journal of Chemical Technology

|

2017

|

Vol. 19, nr 2

16--25

EN

The aim of this study was to highlight the interest of using CFD technique as a diagnostic tool of a malfunctioning Solid Oxide Fuel Cells. Hydrogen starvation of a SOFC due to nitrogen dilution is one of the cell dysfunctions and can lead to its degradation. Identification of the starvation point allows to improve cell performance and establish the best conditions for degradation tests. To illustrate a potential of the CFD tool, several simulations of a single planar SOFC and its behaviour under hydrogen starvation were performed and analysed. The results showed that at lower cell voltage values of 0.3 and 0.5 V significant gradients in the electric current were noticed due to a local reduction in hydrogen concentration. The CFD analysis allowed defining desirable mass flow rate of hydrogen to SOFCs to avoid fuel starvation. The model constitutes a helpful tool for optimizing cell design and operational conditions.

14

Thermal-FSI modeling of flow and heat transfer in a heat exchanger based on minichanels

Kornet S., Ziółkowski P., Jóźwik P., Ziółkowski P. J., Stajnke M., Badur J.

Journal of Power Technologies

|

2017

|

Vol. 97, nr 5

373--381

EN

In this paper selected numerical modelling problems for an advanced thermal-FSI ("Fluid Solid Interaction") mini-channel heat exchanger model are presented. Special attention is given to the heat transfer between the separated mediums for different mass flows. Similar modelling problems have also been discussed in the literature dedicated to numerical and theoretical modelling problems for typical heat exchangers [1, 2, 3]. Basic tests, including a comparison with experimental data, have been conducted using a Mini-channel Plate Heat Exchanger (MPHE). The MPHE was made out of two gasketed brazed plates with 40 mm long rectangular cross section channels (width - 1 mm, depth - 700 μm). The thermal-FSI analysis was applied for the heat exchanger model with one hot and one cold water flow passage through the mini-channels. Satisfactory agreement between the modelling results and the experimental data [4] was obtained.

15

Numerical prediction of GTD-350 turboshaft engine combustor deterioration

Chmielewski M., Fulara S., Gieras M.

Journal of KONES

|

2017

|

Vol. 24, No. 2

47--58

EN

The aim of this article is to describe the use of Computational Fluid Dynamics (CFD) model for turboshaft combustor chamber deterioration analysis. To show advantages of the proposed approach the test bench of GTD-350 turboshaft engine operating at the Institute of Heat Engineering, Warsaw University of Technology was used as an example. The CFD modelling of the reactive flow inside 40º sector of GTD-350 engine section was developed. Proposed modelling technique provides good correlations with experimental data and shows that the combustor front wall soot accumulation is clearly related to the fuel droplets residence time and the oxygen mass fraction. The temperature distribution inside the combustion chamber allows concluding on possible hot distress areas on the combustion chamber liner walls. Engine borescope inspection (BSI) of the compressor, combustion chamber, compressor turbine and power turbine is used to correlate model predictions with a real GTD-350 engine deterioration. Very good correlation of the engine BSI observations with the numerical predictions proves usefulness of the developed model. Finally, advantages and future applications of the developed model are discussed.

16

Numerical analysis of temperature and air stream velocity distributions in the cross-sections through a room with a book collection

Cichowicz R., Lewandowska A.

Acta Innovations

|

2017

|

no. 25

21--28

EN

The aim of the study was to analyze selected parameters of air in a room with a book collection taking into account the influence of components of mechanical ventilation on air flow, temperature and velocity distributions. The values of air parameters, obtained by numerical calculations in DesignBuilder, were compared with the recommended ranges. The temperature and air velocity in the cross-sections through the part of the room with the book resources were referred to the prescriptions and standards relating to the conditions in libraries. The parameters of air in the space for permanent stay of employees were compared with the guidelines corresponding to the conditions of thermal comfort.

17

Sposób poprawy rozkładu temperatury w dolnej części oszklenia przez wstawienie dodatkowej przegrody szklanej w przestrzeni międzyszybowej

Lechowska A., Schnotale J.

Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja

|

2016

|

T. 47, nr 8

307--311

PL

Zewnętrzna powierzchnia okna od strony pomieszczenia nie jest powierzchnią izotermiczną. W dolnej części oszklenia następuje znaczny spadek temperatury, co z kolei może powodować zwiększenie strat ciepła a także ewentualną kondensację wilgoci na powierzchni oszklenia. W artykule zaproponowano sposób poprawy rozkładu temperatury na powierzchni oszklenia dwuszybowego przez dodanie małej, cienkiej przegrody szklanej w przestrzeni międzyszybowej. Wykonano dwuwymiarowe modele numeryczne analizowanego oszklenia oraz pomiary rozkładu temperatury za pomocą kamery termowizyjnej w komorze kalorymetrycznej.

EN

The internal surface temperature of windows is not uniform with a significant drop in temperature at the edge of glazing region. This in turn can lead to heat loss and air moisture condensation, especially at the lower part of a window. In the paper, the way is presented to increase the temperature profile of the interior pane surface by inserting small thin glass partition between window panes is presented. A two-dimensional CFD simulation numerical models of the glazing under analysis have been made along with the thermal imaging camera measurements.in a calorimetric chamber.

18

Numerical modelling of a stoker furnace operated under indirect co-firing of biomass

Litka R., Kalisz S.

Chemical and Process Engineering

|

2016

|

Vol. 37, nr 2

235--249

EN

The subject of the CFD analysis presented in this paper is the process of biomass indirect co-firing carried out in a system composed of a stoker-fired furnace coupled with a gasification reactor. The installation is characterised by its compact structure, which makes it possible to minimise heat losses to the environment and enhance the physical enthalpy of the oxidising agent – flue gases – having a favourable chemical composition with oxygen and water vapour. The test results provided tools for modelling of biomass thermal processing using a non-standard oxidiser in the form of flue gases. The obtained models were used to optimise the indirect co-combustion process to reduce emissions. An overall effect of co-combustion of gas from biomass gasification in the stoker furnace is the substantial reduction in NO emissions by about 22%.

19

Straty hydrauliczne w ciśnieniowych przewodach o odkształconym przekroju kołowym

Siwicki P., Urbański J., Krukowski M., Kozioł A.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2015

|

z. 62, nr 3/I

389--402

PL

W pracy przedstawiono wyniki analiz kształtowania się strat hydraulicznych na długości odkształconego w przekroju poprzecznym przewodu kołowego. Badania przeprowadzono w celu sprawdzenia zasadności stosowania formuły Colebrooka - White'a do wyznaczania współczynnika oporów liniowych λ w przewodach o odkształconym przekroju. Niekołowości przewodu uwzględnia się poprzez wprowadzenie do formuły Colebrooka - White'a wielkości promienia hydraulicznego zamiast średnicy przewodu. Zasadność takiego postępowania postanowiono sprawdzić przy zastosowaniu modelu numerycznego. Obliczenia wykonano z wykorzystaniem modelu CFD FLUENT. Badaniom poddano trzy średnice przewodu. Każdą ze średnic poddano odkształceniom. Wyznaczono straty liniowe dla przewodów o stopniu odkształcenia jego przekroju do 50%. Dla każdej ze średnic przy różnym stopniu odkształcenia przewodu wprowadzano tę samą objętość przepływu. Z przeprowadzonych obliczeń numerycznych wynika, że w analizowanych przypadkach przyrost strat jest bardziej znaczący po osiągnięciu około 20% stopnia odkształcenia. Procentowy przyrost strat w przewodzie o stopniu odkształcenia 50% względem przewodu nieodkształconego sięga 250%. Uzyskane wielkości strat z modelu numerycznego porównano z obliczeniami formułą Colebrooka - White'a i Darcy-Weisbacha uzyskując dużą zgodność wyników. Potwierdza to zasadność stosowania tych formuł do wyznaczania współczynnika oporów liniowych λ i strat ciśnienia na długości w odkształconych eliptycznie przewodach kołowych. Uzyskana wiedza może być wykorzystana do szacowania stopnia odkształcenia przewodu na podstawie wprowadzonego do niego natężenia przepływu i pomierzonych strat hydraulicznych na długości, w przypadkach kiedy pomiar fizyczny deformacji nie jest możliwy.

EN

The paper presents the results of analyzes of variability head losses over the length of the deformed pipe. The study was conducted in order to verify the legitimacy of the formula Colebrook - White for determining the friction factor λ in the deformed pipes. Deformation of pipes taken into account by introducing to formula Colebrook - White hydraulic radius in place of the pipe diameter. The legitimacy such a procedure decided to check using a numerical model. Calculations were made using the CFD FLUENT model. Were tested three pipe diameters. Each of the diameters were subjected to deformation. Losses of pressure determined for pipes with a degree of deformation to 50%. For each of the diameters with different degrees of deformation of the pipe was fed the same volume flow. The conducted numerical calculations show that in analyzed cases increase losses is more meaningful after reaching about 20% degree of deformation. The increase in losses in the pipe with a degree of deformation of 50% relative to the undeformed pipe reaches 250%. Obtained losses from a numerical model were compared with calculations from formula Colebrook - White and Darcy-Weisbach give a good agreement. Confirms this legitimacy of using these formulas for determining the friction factor λ and pressure loss on the length of the deformed elliptical circular pipes. The knowledge can be used to estimate the degree of deformation of the wire on the basis of incorporated therein measured flow volume and the length of the head losses, in cases where the measurement of physical deformation is not possible.

20

Study of the Process of Hydraulic Mixing in Anaerobic Digester of Biogas Plant

Karaeva J.V., Khalitova G.R., Kovalev D.A., Trakhunova I.A.

Chemical and Process Engineering

|

2015

|

Vol. 36, nr 1

101--112

EN

Two systems of hydraulic mixing in a vertical cylindrical anaerobic digester: standard and modernised are discussed in the paper. Numerical investigations that were carried out are focused on a study of hydrodynamic processes in an aerobic digester using two various systems of hydraulic mixing as well as on analysis of the efficiency of methane fermentation process accomplished under different geometric parameters of an anaerobic digester and systems of hydraulic mixing.