Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Numerical analysis of the volume of cavitation cloud in a cavitation tunnel using multiphase computational fluid dynamics simulations

Jasionowski Robert, Kostrzewa Waldemar

Zeszyty Naukowe Politechniki Morskiej w Szczecinie

|

2023

|

nr 76 (148)

48--56

EN

This work is devoted to a computational investigation of the position and volume of the cavitation cloud in a cavitation tunnel. The position of the cavitation cloud and its volume in the cavitation tunnel, determined by numerical analysis with respect to the inlet velocity, allows for the determination of the lower or higher intensity of cavitation erosion within the tunnel of the sample material. A numerical analysis is carried out on a model of a typical cavitation tunnel used to investigate the resistance of structural materials to cavitation erosion. The tunnel under study consists of barricade (upper) and counter-barricade (lower) systems. The numerical analysis is carried out with the following five different values of the velocity in the tunnel inlet: 6 m/s, 9 m/s, 12 m/s, 15 m/s, and 18 m/s in the commercial CFD software – Ansys Fluent 2019 R3. The Schnerr and Sauer cavitation model and shear stress transport (SST) viscous model k-omega are used. The paper analyzes the distribution of velocity, pressure, and volume of the cavitation cloud. On the basis of the performed numerical analyses, the optimal velocity at the inlet to the tunnel of 15 m/s is determined, for which the volume of the cavitation cloud is the largest and the phenomenon of cavitation is the most intense. The determination of the position and maximum volume of the cavitation cloud relative to the inlet velocity to the tunnel will, in future, allow us to shorten the resistance tests for cavitation erosion of different materials under real fluid flow conditions.

2

Effects of propeller fouling on the hydrodynamic performance of a marine propeller

Zinati Ali, Ketabdari Mohammad Javad, Zeraatgar Hamid

Polish Maritime Research

|

2023

|

nr 4

61--73

EN

Propeller performance is typically considered under clean conditions, despite the fact that fouling is an inevitable phenomenon for propellers. The main objective of this study is to investigate the effects of roughness due to fouling on the performance of a propeller using a CFD simulation in conjunction with the roughness function model. A simulation of a clean propeller is verified for a five-blade propeller model using existing experimental results. A roughness function model is then suggested based on existing measured roughness data. The simulations are extended for the same propeller under varying severities of roughness. Initially, it is concluded that KT and ηo gradually decrease with increasing fouling roughness, while KQ increases, compared to smooth propeller. For instance, at J=1.2 for medium calcareous fouling, KT is reduced by about 26%, KQ increases by about 7.0%, and ηo decreases by 30.9%. In addition, for the rough propeller, the extra power required is defined as the specific sea margin (SSM) to compensate for the power loss. A slight roughness causes a large decrease in ηo. A propeller painted with foul-release paint and an unpainted propeller are found to require 2.7% SSM and 57.8% SSM over four years of service, respectively. Finally, the use of foul-release paints for propeller painting is strongly advised.

3

CFD simulation of airflow in a new receiver concept for solar tower

Cheilytko Andrii, Nohutcu Oguzhan, Schwarzbözl Peter, Broeske Robin Tim

Journal of New Technologies in Environmental Science

|

2023

|

Vol. 7, nr 3

83--98

EN

Open cavity solar receivers play an important role in concentrated solar power (CSP) systems and hold great promise, particularly in scenarios where their ability to absorb high fluxes at very high temperatures yields beneficial results. This intense concentration of sunlight can be used to produce electricity through various means, such as generating steam to drive a turbine. The efficiency of the open volumetric receiver concept relies heavily on the air return ratio (ARR) which refers to the proportion of air recirculated and returned to the receiver. A high ARR contributes to high receiver efficiencies, as with rising ARR, the reused part of the enthalpy of warm air increases. This paper deals with the design and simulation of a new receiver concept with a conical cavity and square cross-section. The objective is to identify the most effective design arrangement for the square-cone structure, considering different depths, that maximizes both the air return ratio (ARR) and thermal efficiency. The findings demonstrate that increasing the depth of the mentioned receiver leads to a rise in the ARR, up to a certain threshold which can reach values up to 94.53%, beyond which there is a subsequent decline in efficiency. Furthermore, this study examined how varying the amount of air passing through a specific section of the receiver across a defined area, along with the temperature changes in these sections, affected its operational efficiency.

4

The impact of size in fenestration design on the airflow and temperature in natural cross ventilation, case study: A two-bedroom Polish multifamily home

Mohammadi Mohammad Mahdi, Janowski Maciej

Builder

|

2023

|

R.27, nr 10

74--83

EN

In countries with cold winters such as Poland, there is growing evidence for proliferating overheating in summer times due to climate change. Hence, buildings become more uncomfortable for their occupants during hot summers. To tackle this challenge, we use the passive strategies potential to adapt buildings in line with their experimental and engineering analysis of the indoor environment. This paper demonstrates the results of both thermal and airflow simulation of existing naturally ventilated in double-bedroom homes in Poland. Thermal and airflow simulation is used to improve the natural ventilation system and to address summer thermal comfort problems due to excessive hot airflow caused by climate change. In the first step of the research, over 300 multi-family home plans all over Poland were categorized by size, ventilation type, facade organization, and fenestration type. In the second part, computational fluid dynamics (CFD) analysis is used on 3D models to predict indoor airflow velocities for different levels of the building envelope airflow permeability. Then, a coupled thermal and airflow simulation with 2 different window size, fully open, and with 3 integrated shadings options (base model or no shadings, 30 cm overhang with side-fin, and 10 cm depth horizontal louvers) are done to investigate whether the more opened envelope reduces a summer overheating problem. The results for the optimized natural ventilation through fenestrations successfully address houses' summer discomfort problem by reducing the indoor temperature between 2-3ºC and in some cases up to 4ºC cooler than similar model with small windows.

PL

Z powodu zmian klimatu w krajach o mroźnych zimach, takich jak Polska, pojawia się coraz więcej dowodów na coraz częstsze przegrzewanie się pomieszczeń w okresie letnim. Dlatego budynki stają się bardziej niewygodne dla ich mieszkańców podczas upalnego lata. Aby sprostać temu wyzwaniu, wykorzystano potencjał strategii pasywnych do adaptacji budynków zgodnie z ich eksperymentalną i inżynierską analizą środowiska wewnętrznego. W artykule przedstawiono wyniki symulacji termicznej i przepływu powietrza w istniejących polskich mieszkaniach dwupokojowych z naturalną wentylacją. Symulacja termiczna i przepływu powietrza służy do poprawy systemu naturalnej wentylacji i rozwiązania problemów związanych z komfortem cieplnym w lecie, spowodowanych nadmiernym przepływem gorącego powietrza związanym ze zmianami klimatycznymi. Na pierwszym etapie badań ponad 300 projektów domów wielorodzinnych z całej Polski zostało skategoryzowanych pod względem wielkości, rodzaju wentylacji, organizacji elewacji i rodzaju okien. W drugiej części analiza obliczeniowej dynamiki płynów (CFD) była wykorzystywana na modelach 3D do przewidywania prędkości przepływu powietrza w pomieszczeniach dla różnych poziomów przepuszczalności powietrza przez powłoki zewnętrzne budynku. Następnie przeprowadzano połączoną symulację termiczną i przepływu powietrza z dwoma różnymi rozmiarami okien, całkowicie otwartymi, i trzema zintegrowanymi opcjami zacienienia, aby zbadać, czy bardziej otwarta powłoka budynku zmniejsza problem przegrzania mieszkania w okresie letnim. Wyniki pokazują, że zoptymalizowana naturalna wentylacja przez okna skutecznie rozwiązuje problem dyskomfortu w domach latem, obniżając temperaturę wewnętrzną o 2-3°C, a w niektórych przypadkach nawet o 4°C w porównaniu do podobnych modeli ze standardowymi oknami.

5

Przepływ powietrza w przestrzeni klatki schodowej w zależności od temperatury powietrza zewnętrznego

Bogusławska Arleta, Brzezińska Dorota

Materiały Budowlane

|

2022

|

nr 12

17--21

PL

W artykule przedstawiono wyniki eksperymentu w skali rzeczywistej dotyczącego przepływu powietrza wywołanego siłą ciągu naturalnego w przestrzeni klatki schodowej budynku średniowysokiego, zlokalizowanego na terenie Politechniki Łódzkiej. Badania były realizowane przez 6 miesięcy, co wynika z braku informacji literaturowych o zachowaniu się systemu w tak długim przedziale czasu. Uzyskane wyniki pozwalają stwierdzić, że przez ok. 80% czasu w ciągu roku system oddymiania grawitacyjnego działa z odpowiednią wydajnością. Wyniki pomiarów zostały zweryfikowane z wykorzystaniem symulacji CFD.

EN

Article presents the results of a real-scale experiment for natural air flow in staircase space in medium-high building located on Lodz University of Technology Campus. The experiments were performed for six months. In literature data there is a lack of information about temporary air flow in such a long period time. On the basis of research results it has been found that natural smoke exhoust system works with sufficient capacity for almost 80% time in year. The experimental results were verified using CFD simulation.

6

A proper borehole pattern design for coal seam methane drainage in Tabas coal mine using Comsol Multiphysics

Bagherzadeh Ali, Najafi Mehd, Marji Mohammad Fatehi, Noroozi Mehdi

Journal of Sustainable Mining

|

2022

|

Vol. 21, iss. 1

54--64

EN

Optimizing the operational parameters of the borehole pattern in the coal seam includes the maximum amount of gas to be drained with the least amount of drilling, investment, and drainage time. The main purpose of this research is to properly design the drainage borehole pattern in the C1 coal seam of the Tabas coal mine. In this research, the Comsol Multiphysics software was used for numerical modeling of the boreholes. According to the method of diffusion of methane gas in a coal seam, the reduction of methane gas concentration and the amount of gas released from the coal blocks were approximated. For the gas drainage boreholes, the three patterns of the rectangular, parallelogram, and triangular forms were considered. Also, the boreholes were modeled with the three diameters of 76, 86, and 96 mm. This modeling was performed for 180 days of drainage operation and showed that the triangular pattern was more suitable than the other two patterns. The presented model is applicable in coal mines where gas drainage operations are necessary and helps engineers design the patterns of drainage boreholes to maximize their gas drainage efficiency.

7

Numerical Simulation of Emergency Release of Liquid Petroleum Gas on a Car Gas Station

Salamonowicz Zdzislaw, Majder-Lopatka Malgorzata, Dmochowska Anna, Piechota-Polanczyk Aleksandra, Polanczyk Andrzej

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2021

|

Tom 23

65--77

EN

LPG storage tanks may be seriously threatened by a fire coming from nearby fuels or by leakage appearance. The aim of the study was to prepare a three-dimensional model of LPG release on a car gas station under different environmental conditions. CFD simulations of liquid and gas phase release from a tank localized on a car gas station was performed. First, ALOHA software was applied to determine mass flow rate, while Ansys software was used to determine the shape and size of hazardous zone. To reflect real condition atmospheric stability classes were applied. It was observed that for classes A-D the hazardous zone was decreasing. While, for E and F class the range was increased. It was noticed that the location of the leakage affects the extent of the danger zone. For the leaking below the liquid surface analyzed LPG has liquid form. While, for the leaking above the liquid surface analyzed LPG has gas form. Furthermore, for liquid leakage the largest hazard zone of release was observed.

8

Symulacje komputerowe z wykorzystaniem zaawansowanych modeli numerycznych pirolizy i gaszenia wodą

Krasuski Adam, Krauze Andrzej

Zeszyty Naukowe SGSP / Szkoła Główna Służby Pożarniczej

|

2020

|

Nr 74 (tom 2)

7--26

PL

W niniejszym artykule zaprezentowano możliwości opracowanych modeli rozwoju pożaru i działania tryskaczy, które są dostępne w programie Fire Dynamics Simulator. Przedstawiono teoretyczny przykład analizy komputerowej z wykorzystaniem eksperymentalnych modeli pirolizy i gaszenia wodą. Jednym z najbardziej istotnych czynników mających wpływ na wyniki analizy komputerowej bezpieczeństwa budynku ma uzyskana w modelu szybkość uwalniania ciepła (z ang. Heat Release Rate, HRR). W oprogramówaniu komputerowym może być ona definiowana na wiele sposobów. Można skorzystać z podstawowej metody, czyli wprowadzić określoną wartość HRR, niezależną od warunków symulacji. Bardziej zaawansowany sposób to wyliczanie HRR z modelu poprzez symulowanie procesów pirolizy. Wybór metody modelowania HRR definiuje również możliwości w zakresie modelowania efektów gaszenia wodą. Modelowanie tłumienia ognia przez wodę musi uwzględniać opis trzech zjawisk: transport kropelek wody w powietrzu, przepływ wody wzdłuż stałej powierzchni oraz przewidywanie zmniejszenia się szybkości spalania. Podstawowy sposób to modyfikacja szybkości uwalniania ciepła lub założenie ograniczonej powierzchni pożaru. Bardziej zaawansowane metody pozwalają na modelowanie fazy gaszenia przez program, w zależności od ilości wody, która dociera do strefy spalania.

EN

This article describes possibilities offered by the existing fire spread and fire suppression models available in the Fire Dynamics Simulator. A theoretical example was provided of a computer analysis using experimental models of pyrolysis and sprinkler models. One of the most important factors that affect results of building safety computer analysis if the heat release rate (HRR) obtained in the model. It may be defined in many ways in computer programmes. Use may be made of the basic method, i.e. a defined value of HRR may be entered, independently of simulation conditions. A more advanced method comprises calculation of HRR from the model by simulating pyrolysis processes. Selection of a method for modelling HRR also defines possibilities related to modelling effects of water suppression. Modelling fire suppression by water must take into account three most important elements: moving of water droplets through the air, transporting the water along the solid surface, and predicting the decreasing of the burning rate. The basic method is to modify HRR curve. More advanced methods allow the user to model decay phase depending on amount of water which reaches fire area.

9

Computer simulations using complex numerical pyrolysis and suppression models

Krasuski Adam, Krauze Andrzej

Zeszyty Naukowe SGSP / Szkoła Główna Służby Pożarniczej

|

2020

|

Nr 74 (tom 2)

27--46

EN

This article describes possibilities offered by the existing fire spread and fire suppression models available in the Fire Dynamics Simulator. A theoretical example was provided of a computer analysis using experimental models of pyrolysis and sprinkler models. One of the most important factors that affect results of building safety computer analysis if the heat release rate (HRR) obtained in the model. It may be defined in many ways in computer programmes. Use may be made of the basic method, i.e. a defined value of HRR may be entered, independently of simulation conditions. A more advanced method comprises calculation of HRR from the model by simulating pyrolysis processes. Selection of a method for modelling HRR also defines possibilities related to modelling effects of water suppression. Modelling fire suppression by water must take into account three most important elements: moving of water droplets through the air, transporting the water along the solid surface, and predicting the decreasing of the burning rate. The basic method is to modify HRR curve. More advanced methods allow the user to model decay phase depending on amount of water which reaches fire area.

PL

W niniejszym artykule zaprezentowano możliwości opracowanych modeli rozwoju pożaru i działania tryskaczy, które są dostępne w programie Fire Dynamics Simulator. Przedstawiono teoretyczny przykład analizy komputerowej z wykorzystaniem eksperymentalnych modeli pirolizy i gaszenia wodą. Jednym z najbardziej istotnych czynników mających wpływ na wyniki analizy komputerowej bezpieczeństwa budynku ma uzyskana w modelu szybkość uwalniania ciepła (z ang. Heat Release Rate, HRR). W oprogramówaniu komputerowym może być ona definiowana na wiele sposobów. Można skorzystać z podstawowej metody, czyli wprowadzić określoną wartość HRR, niezależną od warunków symulacji. Bardziej zaawansowany sposób to wyliczanie HRR z modelu poprzez symulowanie procesów pirolizy. Wybór metody modelowania HRR definiuje również możliwości w zakresie modelowania efektów gaszenia wodą. Modelowanie tłumienia ognia przez wodę musi uwzględniać opis trzech zjawisk: transport kropelek wody w powietrzu, przepływ wody wzdłuż stałej powierzchni oraz przewidywanie zmniejszenia się szybkości spalania. Podstawowy sposób to modyfikacja szybkości uwalniania ciepła lub założenie ograniczonej powierzchni pożaru. Bardziej zaawansowane metody pozwalają na modelowanie fazy gaszenia przez program, w zależności od ilości wody, która dociera do strefy spalania.

10

Modeling of the Aeration System of a Sequencing Batch Reactor

Zaburko Jacek, Głowienka Radosław, Widomski Marcin K., Szulżyk-Cieplak Joanna, Babko Roman, Łagód Grzegorz

Journal of Ecological Engineering

|

2020

|

Vol. 21, nr 7

249--256

EN

The use of modern methods as well as modeling and simulation tools in the design of bioreactors allows for the analysis of the flow phenomena in a short period of time without the need of physical model preparation, and thus for the optimization of existing solutions. The article presents the simulations of the aeration process in an SBR-type bioreactor, realized by means of computational fluid dynamics (CFD) and ANSYS 12.1 software. The subject of the analysis was a diffuser of own design. The Design Modeler 12.1 module was used for the preparation of geometry representing the analyzed design, and the discretization of the continuous domain was carried out with the ANSYS Meshing 12.1 tool. The ANSYS Fluent 6.3 solver was used For model calculations. On the basis of the results obtained from the conducted simulations, it is possible to predict the parameters which will increase efficiency and effectiveness without the need to build a real set of prototype models of aeration systems. The results obtained indicate that an increase in the aeration velocity results in a decrease in the minimum Y-axis velocity for both the mixture and air. The observed differences are caused by the shape of the geometric model and the velocity of the air outlet through the openings, which affects the hydraulic process in the chamber. These processes affect both the amount of oxygen dissolved in the bioreactor and the behavior of the suspension in volume. The turbulence intensity during the aeration process is concerned mainly in the range from 3.9 to 8.7% and is comparable with the average values of turbulence degree obtained by other researchers. The air bubble diameter ranged from 0.3 to 4.5 mm, in the case of aeration velocity 5.68 cm/s, a significant part of the chamber were air bubbles with a diameter of 2.6 to 3.9 mm, i.e. they were not the limit values.

11

Comparative analysis of assumptions for numerical simulation of the effects of fire - safety of evacuation from the building structure

Dorsz Adam, Rusowicz Artur, Prawdzik Adam

Inżynieria Bezpieczeństwa Obiektów Antropogenicznych

|

2020

|

Nr 4

1--15

EN

Ensuring a safe evacuation for the users of a building is a major goal when designing structures and systems protecting them against the effects of a fire. The article discusses the safety assessment for evacuation of users from a building exemplified by an analysis using computational fluid mechanics to reproduce the environmental conditions during a fire. It presents a way to evaluate the possibility of a safe evacuation of users from a facility by indicating the criteria for the assessment of conditions on the evacuation routes during emergency evacuation. In order to verify the criteria for assessing the evacuation safety, a three-dimensional model of the object under consideration has been prepared, for which a dedicated calculation solver of Fire Dynamic Simulator fluid mechanics has been used to recreate the fire conditions in the building. Prepared calculation model takes into account both the development of a fire on a given floor of the building and the simulation of the designed fire ventilation system in operation. In the paper the authors compare the assumptions used to create a calculation model and analyze their impact on the assessment of evacuation safety. Comparative analysis of the assumptions used to prepare the fire model allowed to draw conclusions particularly important for the people evaluating the evacuation safety on the basis of the analysis of the operation of fire ventilation systems using the computational fluids mechanics.

12

The selection of the engine unit - main engine generator during the modernization of the 19D/TEM2 locomotive

Michalak Piotr, Merkisz Jerzy, Stawecki Włodzimierz, Andrzejewski Maciej, Daszkiewicz Paweł

Combustion Engines

|

2020

|

R. 59, nr 3

38--46

EN

The paper aims to present a generating set selection methodology for a modernized diesel locomotive. An analysis of the number of rolling stock, with particular emphasis on the number of diesel locomotives owned by national carriers was performed. Based on the popularity of the locomotives operated on Polish railways, the TEM2 locomotive was chosen to be the base reference for the modernized 19D locomotive described in the paper. The scope of the locomotive's modernization was described. Modernization included: replacement of the internal combustion engine, replacement of the generator set, installation of a new braking system with a pneumatic board and air preparation and treatment system, application of a modern control and diagnostics system with anti-slip system at start-up and braking, and the installation of railway traffic safety devices.

13

Numerical investigation of renal artery hemodynamics based on the physiological response to renal artery stenosis

Andayesh Mohammad, Shahidian Azadeh, Ghassemi Majid

Biocybernetics and Biomedical Engineering

|

2020

|

Vol. 40, no. 4

1458--1468

EN

Renal Artery Stenosis (RAS) is the narrowing of renal arteries, most often caused by atherosclerosis or fibromuscular dysplasia. Possible complications of renal artery stenosis are renovascular hypertension and renal ischemia. The goals of the current study were to investigate the physiological response to RAS and effects of the artery and stenosis geometry, quantify the performance of arterial pressure regulation mechanisms respect to stenosis severity, and predict future conditions of renal artery stenosis. Commercial software based on the finite volume method was utilized to solve governing equations. To determine the physiological response, simulations were done for two cases, with and without the involvement of arterial pressure regulation mechanisms. The numerical method was validated by experimental data, which obtained from two prototypes. Results showed that systemic blood pressure was increased as the physiological response to RAS; hence, the flow rate of the renal branch was improved and renal ischemia was relatively prevented. Furthermore, results demonstrated that the stenosis percentage and artery diameter were dominant geometric parameters on the hemodynamics and other parameters had negligible effects. It was demonstrated that 50% of stenosis was the critical point for the interaction of RAS and arterial pressure regulation mechanisms. Finally, wall shear stress was analyzed on an image-based geometry, and it was estimated and expected that acute renal artery stenosis was progressive and pathogenesis of arterial diseases.

14

The analysis of distribution of the reaction mixture in ammonia oxidation reactor

Moszkowski Bartosz, Wajman Tomasz, Sobczak Krzysztof, Inger Marek, Wilk Marcin

Polish Journal of Chemical Technology

|

2019

|

Vol. 21, nr 1

9--12

EN

This article describes the influence of various design modifications of the ammonia oxidation reactor operating in nitric acid plant TKIV in Kędzierzyn-Koźle on flow distribution of an air-ammonia mixture. The CFD (Computational Fluid Dynamics) simulations of turbulent flow were carried out with SST k-ω turbulence model to close the system of RANS (Reynolds Averaged Navier-Stokes) equations. The simulation results show that the properly selected perforated plate screen and the conical diffuser ensure uniform flow of gas on the ammonia oxidation catalysts and on the catalysts for nitrous oxide decomposition. It was proved experimentally achieving uniform temperature of nitrous gases in different locations under the catalytic gauzes and high efficiency of ammonia oxidation and nitrous oxide decomposition.

15

Modelling and simulation tests of a quadrocopter flying robot

Ciesielka Wojciech, Grzegorz Suchanek

New Trends in Production Engineering

|

2019

|

Vol. 2, Iss. 1

486--495

EN

In recent years, there has been a dynamic increase in the use of multirotor flying robots in various areas of economic and social life. Robots of this kind may be used in environmental research, after equipping them with an appropriate measuring systems. This includes taking measurements of various types of contaminants, such as: particulate matter (PM), various gases, noise and light pollution. To make this possible, it is necessary to conduct advanced model-simulation tests of the flying platform, analyse and determine the appropriate location for the measurement system. Most of the current research on methods and techniques of taking measurements on the flying platform does not take into account these issues. This work consists of two main parts: modeling and simulation tests, and experimental part carried out in laboratory conditions. As part of the work, quadrocopter dynamics equations have been developed and implemented in the Matlab/Simulink environment. The developed discrete mathematical model made it possible to simulate different robot maneuvers: upward, forward, sideways and rotation flight. In order to determine the required characteristics of the multicopter drive sets, a mobile dynamometer station was designed, constructed and programmed. The dynamometer allows, among others, to take measurements of thrust force, torque and rotational speed. The final stage of the work was the development of the numerical model and CFD calculations of the quadrocopter. In this part, distributions of the pressure fields and velocity for the robot's hover state were determined.

16

Wentylacja oddymiająca klatek schodowych w budynkach średniowysokich – ocena skuteczności instalacji

Bogusławska Arleta, Brzezińska Dorota, Dziubiński Marek

Instal

|

2019

|

nr 4

16--21

PL

W artykule omówiono elementy systemów oddymiania grawitacyjnego z nawiewem naturalnym oraz mechanicznym, ze wskazaniem newralgicznych elementów obu systemów. W oparciu o zrealizowane symulacje CFD przeprowadzono analizę skuteczności ich działania. Przy ocenie skuteczności działania każdego z analizowanych przypadków został wzięty pod uwagę, zgodnie z wymaganiami wytycznych CNBOP [11], czas oddymienia przestrzeni klatki. W celu weryfikacji uzyskanych wyników prób dymowych w skali rzeczywistej, przeprowadzonych w laboratorium dymu LabFactor Politechniki Łódzkiej porównano je z wynikami analiz CFD.

EN

The paper presents elements of natural smoke exhausting systems with natural and mechanical air supply, and pointing out critical elements of both systems. Effectiveness of their operation was carried out based on CFD simulation. Three volume of mechanical air supply system were analyzed. Analyzing the systems efficiency, based on CNBOP standards [11], the time of smoke exhaust was considered. In the final part result of smoke test in natural scale carried out in the smoke laboratory LabFactor Lodz University of Technology were compared with the result of CFD.

17

Analiza wyników symulacji różnych konfiguracji filtrów cząstek stałych w układzie wylotowym silnika o zapłonie iskrowym

Sokolnicka Barbara, Fuć Paweł, Szymlet Natalia, Siedlecki Maciej

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2019

|

R. 20, nr 6

268--273

PL

W artykule przedstawiono wyniki symulacji przepływu gazów wylotowych przez trzy konfiguracje ceramicznego nośnika umieszczonego w układzie wylotowym silnika. Nośniki różniły się parametrami gęstości cel na całej długości filtra. Przebadano filtr o stałym parametrze CPSI (ang. Cell per Square Inch), filtr o dwóch różnych gęstościach cel oraz nośnik potrójny. Dla każdego z elementów filtra wprowadzone zostały warunki brzegowe, które określają charakter przepływu oraz definiują rodzaj powierzchni danego elementu. Określony został także skład gazów wylotowych, których przepływ jest symulowany. Warunki początkowe symulacji zawierają dane dotyczące ciśnienia, temperatury oraz prędkości przepływu. Do przeprowadzenia symulacji wykorzystano oprogramowanie AVL Fire Aftertreatment. Program stanowi wiodące narzędzie do symulacji CFD w dziedzinie silników spalinowych.

EN

The article presents the results of exhaust gas flow simulation by three configurations of a ceramic support placed in the engine exhaust system. The carriers differed in the cell density parameters along the entire length of the filter. A filter with a fixed CPSI (Cell per Square Inch) parameter, a filter with two different cell densities and a triple support were tested. For each element of the filter, boundary conditions have been introduced, which define the nature of the flow and define the type of surface of a given element. The composition of the exhaust gases whose flow is simulated was also determined. The initial conditions of the simulation include data on pressure, temperature and velocity. AVL Fire Aftertreatment was used to carry out the simulation. The program is a leading tool for CFD simulation in the field of internal combustion engines.

18

Analiza numeryczna interakcji opływu pomiędzy grupami budynków o różnych wysokościach

Piechna J., Tudruj S., Kamieniecki K., Jóźwiak R.

Fizyka Budowli w Teorii i Praktyce

|

2018

|

T. 10, nr 2

25--30

PL

Praktycznie powstająca zabudowa jest często przypadkową mieszaniną budynków o różnych wysokościach. W pracy przedstawiono wyniki symulacji opływu rzeczywistej konfiguracji budynków dużych i małych tworzących skomplikowaną strukturę przepływu zależną od kierunku wiatru. Wykorzystując różne techniki wizualizacji starano się przedstawić cechy przepływu wyjaśniające stosunkowo niewielki wpływ zabudowy małych budynków na straty strumienia energii wiatru i zrozumieć mechanizmy przepływu je powodujące.

EN

Existing buildings configuration is often a random mix of buildings of different heights. The paper presents the simulation results of the flow between tall and low buildings, that form a complex flow structure dependent on the direction of the wind. Utilizing various visualization techniques, the authors try to explain the physical reasons of relatively small impact of low buildings on wind energy losses in such configuration.

19

Zastosowanie techniki numerycznej typu CFD do symulacji przepływu w węźle kanalizacji deszczowej

Siuta T.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2018

|

Vol. 59, nr 6

9--10

PL

W artykule przedstawiono przykład numerycznej symulacji CFD przepływu w węźle kanalizacji deszczowej w warunkach dopływów ciśnieniowych. Celem badawczym była ocena zmiany przepustowości węzła na skutek dopływu do komory naprzeciwległych strumieni o znacznie różniących się wartościach prędkości.

EN

The article presents an example of numerical CFD simulation of flow in a rainwater sewer system node under pressure inflow conditions. The aim of the research was to evaluate the change of the node’s capacity as a result of inflow into the chamber of opposite streams of significantly different velocity magnitude.

20

Gas outflow from an underground site – numerical simulations into baric tendency and airflow rate relationship

Wrona P., Król A., Król M.

Archives of Mining Sciences

|

2018

|

Vol. 63, no. 2

251--268

EN

Gas emissions from underground sites to the atmosphere depend on many factors. Pressure drops are considered to be the most important. However, emissions can also be observed during the initial phase of the pressure rise, following a previous drop in pressure. On the other hand, gas emissions may not be detected when the pressure drops, especially when a previous pressure rise has taken place. The aim of the research was to determine the role of variations in baric tendency on airflow rate and its direction. To solve this problem a numerical model was built utilizing the Ansys Fluent software package. Subsequently, three scenarios of baric tendency variations were tested: a) rise – drop, b) drop – drop, c) drop – rise. The results showed inert behavior of gases. Under scenario (c), 1 hour after the change in tendency gases still were flowing out to the atmosphere. Considering scenario (a), it was proved that even during a pressure drop gas emissions do not take place, which can be crucial for further determination of the gas hazard at the surface or for assessment of the rate of gas emissions from a particular gas emitter. Scenario (b) merely gave an overview of the process and was mainly used for validation purposes. It gave a maximal CO2 concentration of 2.18%vol (comparable to measurements) and a CO2 mass flow rate 0.15kg/s. Taking into account greenhouse gas emissions this amounted to 514 kg CO2/h.

PL

Emisja gazów z górotworu do atmosfery zależy od wielu czynników, z których jako najważniejszy uznawane są spadki ciśnienia atmosferycznego. Jednakże podczas prowadzonych badań wypływ gazów został także odnotowany podczas początkowego okresu zwyżki barycznej, poprzedzonego zniżką. Wystąpiło także zjawisko braku wypływu gazów mimo występującej zniżki barycznej, w szczególności po okresie wzrostu ciśnienia. Dlatego celem przeprowadzonych badań było określenie wpływu zmian ciśnienia atmosferycznego (rodzaju tendencji barycznej) na natężenie przepływu gazów pomiędzy górotworem a atmosferą oraz wyznaczenie jego kierunku. Do badań stworzono model numeryczny zjawiska w programie Ansys Fluent. Założono trzy warianty zmian ciśnienia: a) zwyżka – zniżka, b) zniżka – zniżka, c) zniżka – zwyżka. Otrzymane wyniki potwierdziły występującą bezwładność badanego procesu. W przypadku scenariusza (c), 1 gazy wypływały do atmosfery przez okres godziny po zmianie tendencji barycznej ze zniżki na zwyżkę. Rozpatrując scenariusz (a), dowiedziono, że emisja gazów może nie wystąpić mimo zachodzącej zniżki ciśnienia atmosferycznego. Może to mieć kluczowe znaczenie przy określaniu zagrożenia gazowego na powierzchni terenu lub wyznaczaniu intensywności emisji gazów z górotworu. Scenariusz (b) był scenariuszem porównawczym i służył do walidacji modelu. Dla tego scenariusza otrzymano maksymalne stężenie CO2 wynoszące 2.18%vol (wartość porównywalna ze stwierdzoną podczas pomiarów) oraz natężenie emisji CO2 równe 0.15kg/s. W przeliczeniu na emisję godzinną jest to 514kg CO2/h. Wartość ta ma znaczenie pod kątem emisji gazów cieplarnianych do atmosfery.