Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Erosion of Tubular Heat Exchangers

Krupicz Bazyli, Zastocki Piotr, Krupicz Paweł

Tribologia

|

2024

|

nr 1

79--88

EN

This paper presents the results of an erosion study of a tubular heat exchanger operating on a railroad sleeper saturation processing line. The object of the study is a DN 800 oil condenser cooling the creosote oil vapors flowing through the condenser tubes, fixed in the sieve plates located in top head and bottom head of the condenser. Subject to the erosion are the upper part of the tubes and the weld connecting the tubes to the upper sieve plate. This resulted in unsealing of the connection, which led to the contamination of the cooling medium. The key problem, therefore, is to protect the entire top head of the condenser from erosion. Since only the central part of the surface of the top sieve plate was eroded, the conclusion is that the velocity of the vapor stream over the inlet to the condenser tubes in the central part and beyond is varied. This thesis was confirmed by the correspondence of the actual eroded area with the cavitation area resulting from a simulated flow in Autodesk CFD 2019 Ultimate software after increasing the height of top head of the condenser, placing a stream dispersing element between the liquid vapor inlet to the condenser and the upper sieve plate, and after applying a protective sieve plate. Flow simulation studies for each of these variants, or a combination of them, made it possible to evaluate the tested solutions in terms of protection against erosion, including cavitation erosion, of the upper sieve plate of the condenser.

PL

W pracy przeprowadzono analizę erozji kawitacyjnej rurowego wymiennika ciepła pracującego na linii technologicznej nasycania drewna. Obiektem badań jest kondensator oleju DN 800 schładzający pary oleju kreozotowego przepływające przez rurki kondensatora zamocowane w płycie sitowej dennicy górnej i dolnej. Intensywną erozją kawitacyjną była objęta powierzchnia górnej płyty sitowej znajdującej się bezpośrednio nad wlotem par cieczy do kondensatora. Erozji ulega górna część rurek oraz spaw łączący rurki z górną płytą sitową. W efekcie powstawało rozszczelnienie połączenia, którego następstwem było skażenia czynnika schładzającego. Kluczowym problemem jest więc ochrona przed kawitacją całej dennicy kondensatora. Ponieważ erozji podlegała tylko część centralna powierzchni górnej płyty sitowej, stąd wniosek, że prędkość strumienia pary nad wlotem do rurek kondensatora w części centralnej i poza nią jest zróżnicowana. Potwierdzeniem tej tezy była zgodność rzeczywistego obszaru objętego erozją z miejscem kawitacji wynikającym z symulacyjnego przepływu w programie Autodesk CFD 2019 Ultimate. W tym programie zbadano również, jak zmienia się ciśnienie i prędkość przepływu par cieczy w dennicy górnej po modernizacji dennicy górnej w kilku wariantach, polegających na: podwyższeniu wysokości dennicy górnej, umieszczeniu elementu rozpraszającego strugę między wlotem par cieczy do kondensatora i górną płytą sitową, zastosowanie ochronnej płyty sitowej. Badania symulacyjne przepływu dla każdego z tych wariantów lub ich połączenie pozwalają ocenić badane rozwiązania pod kątem ochrony przed erozją kawitacyjną górnej płyty sitowej kondensatora.

2

Sposoby określania charakterystyk układu

Karaśkiewicz Krzysztof

Kierunek Pompy

|

2023

|

nr 2

62--65

PL

Znajomość charakterystyki układu i jego nadwyżki antykawitacyjnej NPSHA pozwala ocenić poprawność doboru pompy i zakres jej bezpiecznej pracy. Charakterystyki zmierzone mogą też posłużyć do kalibracji programów komputerowych symulujących przepływ w układzie. Wtedy obliczenia przy innych jego parametrach są bardziej wiarygodne.

3

Phenomenological model of cavitation erosion of nitrogen ion implanted HIPed Stellite 6

Szala Mirosław

Advances in Materials Science

|

2023

|

Vol. 23, nr 1(75)

98--109

EN

Stellites are a group of Co-Cr-C-W/Mo-containing alloys showing outstanding behavior under cavitation erosion (CE) operational conditions. The process of ion implantation can improve the CE resistance of metal alloys. This work presents the elaborated original phenomenological model of CE of nitrogen ion implanted HIP-consolidated (Hot Isostatically Pressed) cobalt alloy grade Stellite 6. The ultrasonic vibratory test rig was used for CE testing. The nitrogen ion implantation with 120 keV and fluence of 5 × 1016 N+/cm−2 improves HIPed Stellite 6 cavitation erosion resistance two times. Ion-implanted HIPed Stellite 6 has more than ten times higher CE resistance than the reference AISI 304 stainless steel sample. Comparative analysis of AFM, SEM and XRD results done at different test intervals reveals the kinetic of CE process. The model includes the surface roughness development and clarifies the meaning of cobalt-based matrix phase transformations under the nitrogen ion implantation and cavitation loads. Ion implantation modifies the cavitation erosion mechanisms of HIPed Stellite 6. The CE of unimplanted alloy starts on material loss initiated at the carbides/matrix interfaces. Deterioration starts with cobalt matrix plastic deformation, weakening the carbides restraint in the metallic matrix. Then, the cobalt-based matrix and further hard carbides are removed. Finally, a deformed cobalt matrix undergoes cracking, accelerating material removal and formation of pits and craters' growth. The nitrogen ion implantation facilitates ɛ (hcp—hexagonal close-packed)) → γ (fcc—face-centered cubic) phase transformation, which further is reversed due to cavitation loads, i.e., CE induces the γ → ɛ martensitic phase transformation of the cobalt-based matrix. This phenomenon successfully limits carbide removal by consuming the cavitation loads for martensitic transformation at the initial stages of erosion. The CE incubation stage for ion implanted HIPed Stellite 6 lasts longer than for unimplanted due to the higher initial content of γ phase. Moreover, this phase slows the erosion rate by restraining carbides in cobalt-based matrix, facilitating strain-induced martensitic transformation and preventing the surface from severe material loss.

4

Wykorzystanie widma szumu kawitacyjnego do badania wodnego roztworu wielkocząsteczkowego polimeru

Redzicki Romuald, Szulc Piotr, Sitka Andrzej, Tietze Tomasz, Smykowski Daniel

Rynek Energii

|

2022

|

Nr 6

60--65

PL

W artykule przedstawiono badania eksperymentalne na podstawie, których uzyskano charakterystyki widmowe dla różnych natężeń ultradźwięków dla wody oraz wodnego roztworu PAA WF1 (-CH2-CHCONH2-CH2-)n n=30 tys.÷50 tys., (masa cząsteczkowa 4,4106 g/mol) o stężeniach 0,25% i 0,1%. Eksperyment miał na celu zbadanie zależności intensywności kawitacji i obszaru największych zmian w charakterystykach widma szumu kawitacyjnego od natężenia ultradźwięków. Również przeprowadzono badania polegające na nadźwiękawianiu badanego roztworu ze stałym natężeniem ultradźwięków. Celem tych badań była obserwacja zmian zachodzących w obłokach kawitacyjnych oraz zmian charakterystyk widma szumu kawitacyjnego wraz ze zmianą właściwości roztworu poddanego ciągłemu działaniu fali ultradźwiękowej.

EN

he article presents experimental studies on the basis of which spectral characteristics were obtained for various ultrasound intensities for water and the aqueous PAA WF1 solution (-CH2-CHCONH2-CH2-)n n = 30000 ÷ 50000, (molecular weight 4,4106 g/mol) at concentrations of 0.25% and 0.1%. The aim of the experiment was to investigate the dependence of the cavitation intensity and the area of the greatest changes in the characteristics of the cavitation noise spectrum on the intensity of ultrasound. Also, tests were carried out involving the sonication of the test solution with a constant intensity of ultrasound. The aim of these studies was to observe the changes taking place in the cavitation clouds and changes in the characteristics of the cavitation noise spectrum along with the change in the properties of the solution subjected to continuous ultrasound wave action.

5

Prediction of cavitation inside mini-sac Diesel injector nozzle using computational fluid dynamics

Bansode Vaibhav, Verma Munna, Pandhare Amar, Shinde Sandip

Journal of Mechanical and Energy Engineering

|

2022

|

Vol. 6, No 1

7--12

EN

The performance of the internal flow of the fuel injector is impeded by several factors. The nozzle is one of the factors, being typically about a millimeter long and a fraction of a millimeter in diameter. Cavitation inside the diesel injector nozzle is associated with local pressure distribution. At flow areas with sharp corners, the pressure may locally drop below vapour pressure. The aim of this study is to assess the impact of turbulence and cavitation models on the prediction of flow in diesel injection nozzle. In the present study, an analysis of an existing 6 hole mini-sac diesel injector nozzle is carried out using a CFD package. The main objective of the research is to design a nozzle to avoid cavitation and to find out the contribution of different parameters through parametric study. Cavitation is a complex phenomenon whose appearance depends on the physical as well as flow properties of the flowing substance. Thus, for a better visualization of cavitation, a 3D CFD simulation of mini-sac injector nozzle is carried out. An analysis of a single nozzle hole of a mini-sac diesel injector nozzle is considered for the analysis, as the flow is uniformly distributed through each nozzle. As the three-dimensional geometry of mini-sac nozzle is complicated, therefore tet/hybrid element with T-Grid meshing scheme is used, for good surface meshing. The analysis is carried out at injection pressure of 5 00 bar. The CFDresults are validated against test data with the maximum deviation for the mass flow rate of 8.67% at full needle lift.

6

Wysokosprawne bezkawitacyjne pompy diagonalne o regulowanej wydajności dla modernizacji zimnego końca turbiny

Błaszczyk Andrzej, Nawrocki Mariusz, Woźniak Dariusz

Pompy, Pompownie

|

2021

|

nr 2

22--31

PL

Artykuł opisuje przykłady pomp diagonalnych typu D, które po modernizacji realizują sprawności na dobrym poziomie i w zakresie zmian wydajności, charakteryzują się bezkawitacyjną pracą

7

Projekt stanowiska dydaktycznego do wyznaczania charakterystyk pomp wirowych

Ochał Norbert

Journal of Polish CIMEEAC

|

2021

|

Vol. 16, no 1

79--87

PL

W artykule przedstawiono projekt oraz gotowe stanowisko do wyznaczenia charakterystyk przepływowych pomp wirowych w pracy indywidualnej oraz w wybranych wariantach współpracy szeregowej jak i równoległej. Obserwację parametrów kontrolnych pomp wirowych w różnych stanach pracy: dławienie przepływu, zmiana prędkości obrotowej. Dużą zaletą stanowiska jest wymuszanie obserwację zjawiska kawitacji.

8

Numerical analysis of the biomechanical effects on micro-vessels by ultrasound-driven cavitation

Liu Wenyi, Hu Jiwen, Liu Yatao, Lei Weirui, Chen Xuekun

Acta of Bioengineering and Biomechanics

|

2021

|

Vol. 23, no. 1

95--105

EN

Purpose: The goal of this study was to evaluate the biomechanical effects such as sonoporation or permeability, produced by ultrasound-driven microbubbles (UDM) within microvessels with various parameters. Methods: In this study, a bubble-fluid-solid coupling system was established through combination of finite element method. The stress, strain and permeability of the vessel wall were theoretically simulated for different ultrasound frequencies, vessel radius and vessel thickness. Results: the bubble oscillation induces the vessel wall dilation and invagination under a pressure of 0.1 MPa. The stress distribution over the microvessel wall was heterogeneous and the maximum value of the midpoint on the inner vessel wall could reach 0.7 MPa as a frequency ranges from 1 to 3 MHz, and a vessel radius and an initial microbubble radius fall within the range of 3.5–13 μm and 1–4 μm, respectively. With the same conditions, the maximum shear stress was equal to 1.2 kPa and occurred at a distance of ±5 μm from the midpoint of 10 μm and the maximum value of permeability was 3.033 × 10–13. Conclusions: Results of the study revealed a strong dependence of biomechanical effects on the excitation frequency, initial bubble radius, and vessel radius. Numerical simulations could provide insight into understanding the mechanism behind bubble-vessel interactions by UDM, which may explore the potential for further improvements to medical applications.

9

O kawitacji w pompach wirowych raz jeszcze

Jędral Waldemar

Pompy, Pompownie

|

2020

|

nr 1

12--19

PL

W artykule przedstawiono pięć przykładów realnych problemów eksploatacyjnych spowodowanych kawitacją w pompach do ścieków, różnej konstrukcji i wielkości. Podano też ogólne zależności dotyczące różnie definiowanych nadwyżek antykawitacyjnych i relacji między nimi oraz przedstawiono podstawowe charakterystyki kawitacyjne pompy wirowej. Ze względu na wciąż aktualny problem skutków pracy różnych pomp wirowych w obszarze kawitacji oraz na istotne wątpliwości dotyczące nadwyżek antykawitacyjnych, powrócono do tematu, podając równocześnie nowe informacje dotyczące m.in. pomp zasilających.

10

Cavitational deterioration of Diesel power plant cylinder liner

Bako Sunday, Nasir Abdulkarim, Ige Bori, Musa Nicholas

Journal of Mechanical and Energy Engineering

|

2020

|

Vol. 4, No 3

239--245

EN

The generating station in which diesel engine is used as a prime mover for generating electrical energy is known as diesel power plant. The cylinders liner are cylindrical component that are fixed inside the engine block. The function of the cylinder liners is to retain the working fluid and to guide the piston. Most diesel power plant uses wet-cylinder liners that are exposed to intensive cavitation. The paper aimed at studying the behavior of the cylinder liners that can lead to cavitation. The analysis involves, modeling and simulation in using Solidworks software. The analysis shows that the cylinders are subjected to harmonic vibration resulting to momentary separation of the coolant from the cylinder wall, creating a pressure difference around the coolant surface which forms air bubbles. These bubbles explode at an extreme velocity. The explosion of these bubbles release surface energy known as cavitation. The energy hammers the cylinder liner surface thereby removing minute particles of metal from the surface of the vibrating cylinder leading to cavitational deterioration. The paper hereby calls on automotive designers to take critical measures in designing of; cylinder liner, water jacket and the entire cooling system, in order to control this phenomenon.

11

O kawitacji w pompach wirowych raz jeszcze

Jędral Waldemar

Energetyka Cieplna i Zawodowa

|

2020

|

Nr 5

34--41

PL

W artykule [1] przedstawiono pięć przykładów realnych problemów eksploatacyjnych spowodowanych kawitacją w pompach do ścieków, różnej konstrukcji i wielkości. Podano też ogólne zależności dotyczące różnie definiowanych nadwyżek antykawitacyjnych i relacji między nimi oraz przedstawiono podstawowe charakterystyki kawitacyjne pompy wirowej. Ze względu na wciąż aktualny problem skutków pracy różnych pomp wirowych w obszarze kawitacji oraz na istotne wątpliwości dotyczące nadwyżek antykawitacyjnych, powrócono do tematu, podając równocześnie nowe informacje dotyczące m.in. pomp zasilających.

12

Cavitating Fuel Flows in Hypocycloid Pump from the Perspective of Applying the Effect of Gas Desorption from The Solution with Nucleation of Gas Bubbles

Karpiuk Wojciech

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2020

|

Vol. 14, no 2

56--66

EN

This article focuses on the cavitation mechanism from the perspective of utilizing the effect of gas desorption from the solution with nucleation of gas bubbles. This effect is an innovative approach to improving the operating parameters, including emissions parameters, in the compression-ignition engines. The article presents the concept of applying this process in practice and draws attention to the problems associated with its practical implementation. With regard to this issue, an original pump design with a hypocycloid power transmission, enabling application of the desorption effect, was presented. The second part of the article focuses on evaluating the possibility of cavitation occurring in the pump. This task was realized by simulating the cavitating flows in the pump’s return valve – the site at the greatest risk of formation of the first nuclei of this unfavorable phenomenon.

13

Nowa koncepcja zespołu pompowego kondensatu w elektrowniach dużej mocy

Kolpakov Egor, Szulc Przemysław, Morgunov Gennadij

Zeszyty Energetyczne

|

2019

|

T. 6

17--26

PL

W artykule poruszono istotny problem pracy pompy kondensatu (PK) w elektrowni cieplnej. Zwiększające się moce bloków determinują parametry pracy pomp PK, co stawia przed konstruktorami nowe wyzwania, związane z zapewnieniem wymaganej odporności kawitacyjnej. Niniejszy artykuł dotyczy po- prawy własności antykawitacyjnych pompy PK poprzez zastosowanie zespołu pompowego kondensatu ZPK i specjalnej konstrukcji wirnika pomp pierwszego i drugiego stopnia tegoż zespołu. Szczegółowo omówiono proponowaną konstrukcję oraz zaproponowano zmiany w pierwotnym rozwiązaniu opracowanym w Zakładzie Hydromechaniki i Maszyn Hydraulicznych (Moskiewski Instytut Energetyczny - Narodowy Uniwersytet Badawczy).

14

Walidacja niestacjonarnych obliczeń numerycznych przepływu kawitacyjnego przez niewielkowymiarową zwężkę zbieżno-rozbieżną z zastosowaniem komputerowej analizy obrazu

Niedźwiedzka Agnieszka, Lipiński Seweryn

Przegląd Mechaniczny

|

2019

|

nr 10

33--35

PL

W artykule zaprezentowano wyniki niestacjonarnych trójwymiarowych obliczeń numerycznych przepływu kawitacyjnego przez niewielkowymiarową zwężkę zbieżno-rozbieżną o współczynniku przewężenia mniejszym niż 0,1 oraz proces walidacji uzyskanych wyników z zastosowaniem komputerowej analizy obrazu. W obliczeniach numerycznych wykonanych w programie ANSYS Fluent w procesie modelowania zjawiska kawitacji wykorzystano podejście homogeniczne z uwzględnieniem dwóch modeli: modelu Schnerra i Sauera oraz modelu Zwarta i in. Celem pracy była walidacja wyników symulacji numerycznych i ocena przydatności komputerowej analizy obrazu w tym procesie. Motywacją do przeprowadzenia symulacji numerycznych zjawiska kawitacji były trudności w uzyskaniu wyników odzwierciedlających w stopniu zadowalającym przeprowadzone pomiary eksperymentalne w analizowanej klasie urządzeń.

EN

The article presents the results of non-stationary three-dimensional numerical calculations of cavitation flow through a small-sized with a throat ratio less than 0.1 and the process of validation of the obtained results using computer image analysis. In the numerical calculations performed using the ANSYS Fluent software, the modelling process of the cavitation phenomenon using the homogeneous approach includes two models: the Schnerr and Sauer model and the Zwart et al. model. The aim of the work was to validate the results of numerical simulations and to assess the usefulness of the computer image analysis in this process. The motivation to perform the numerical simulations of the cavitation phenomenon were difficulties in obtaining results reflecting satisfactorily the experimental measurements conducted for the analyzed class of devices.

15

Electromagnetic vibratory cavitator

Aftanaziv Ivan S., Shevchuk Lilia I., Koval Iryna Z., Strutynska Lesya R., Srogan Orysia I., Smolarz Andrzej, Ormanbekova Ainur, Begaliyeva Kalamkas

Przegląd Elektrotechniczny

|

2019

|

R. 95, nr 4

24--29

EN

It was found that the principles and regularities of the multiplicity frequency apply to hydraulic objects, and in particular to suspended in liquid medium its foreign objects - air and gas bubbles, solid particles, and similar formations. Vibrational resonant cavitators provide 25÷30% increase of the intensity of cavitation field, hence, proportional productivity increase of cavitation liquid treatment, соmparing with hydrodynamic cavitators.

PL

Wykryto, że zasady i reguły częstotliwości powielonych mają zastosowanie do obiektów hydraulicznych, a w szczególności do ciał obcych zawieszonych w ośrodku ciekłym, takich jak pęcherzyki powietrza i gazu, cząstki stałe, itp. Wibracyjne kawitatory rezonansowe zapewniają wzrost intensywności pola kawitacji o 25÷30%, a więc także proporcjonalny wzrost wydajności płynu kawitacyjnego, w porównaniu z kawitatorami hydrodynamicznymi.

16

Cavitation defects in farm vehicle engines

Chomik Zdzisław, Łagowski Piotr

Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering

|

2019

|

Vol. 64, nr 1

21--24

EN

The article identifies and analyses selected examples of cavitation erosion occurring in farm tractor engines and their systems at different mileages. The analysis has been carried out on the basis of known theoretical rudiments of this phenomenon. The paper presents photographs from maintenance work selected by the authors, which illustrate the discussed matter graphically. There is a discussion on how to prevent cavitation phenomena occurring in coolant, which induce engine defects.

PL

W artykule poddano identyfikacji i przeanalizowano wybrane przykłady występowania erozji kawitacyjnej w silnikach ciągników rolniczych i ich układach, po różnych przebiegach. Analizę przeprowadzono na podstawie znanych podstaw teoretycznych tego zjawiska. Zamieszczono zdjęcia wybrane przez autorów z pracy serwisowej, które graficznie przedstawiają zagadnienie. Omówiono również jak zapobiegać zjawiskom kawitacji w cieczy chłodzącej powodującej uszkodzenia silników.

17

Bezpieczeństwo badań ultrasonograficznych : wskaźniki termiczny i mechaniczny

Nowicki Andrzej

Inżynier i Fizyk Medyczny

|

2019

|

Vol. 8, nr 4

325--330

PL

W ciągu ostatnich kilku dziesięcioleci ultradźwięki znalazły szerokie zastosowanie w diagnostyce obrazowej. Ten artykuł przeglądowy omawia potencjalne efekty biologiczne związane z propagacją ultradźwięków w tkankach i podaje fizyczne podstawy wprowadzonych indeksów mechanicznego MI i termicznego TI zgodnych z Output Display Standard (ODS). W praktyce klinicznej otrzymywane wyniki są kompromisem pomiędzy jakością obrazu a możliwością systemu uzyskiwania zadowalających obrazów głęboko leżących struktur tkankowych – wyboru dokonuje się, biorąc pod uwagę minimalizację bioefektów. Moce wyjściowe ultrasonografów są regulowane i ograniczane do określonych poziomów. Bezpieczne dawki ultradźwiękowe wyznacza się według określonych zasad, a na ekranie wyświetlane są związane z nimi wielkości. Wielkości te określają możliwości wystąpienia zmian mechanicznych i termicznych w tkankach i dlatego mają znaczenia kliniczne. Wprowadzone wskaźniki – mechaniczny MI i termiczny TI uwzględniają fizyczny mechanizm oddziaływania między ultradźwiękami i biologiczną tkanką, który zależy od czasowych i przestrzennych parametrów pola akustycznego generowanego przez głowice ultradźwiękowe. Przewidywany wzrost temperatury określa się, stosując trzy różne modele tkankowe: homogeniczny, warstwowy i układ kość/tkanka.

EN

Ultrasounds have found widespread use in imaging diagnostics over the past few decades. This review article combines the reports on the biophysical effects and provides the rationale behind the mechanical index (MI) and thermal index TI complying with Output Display Standard (ODS). In clinical practice, the obtained diagnostic results are a compromise between the quality of the image and the possibility of a system of obtaining satisfactory images of deep-lying tissue structures – the choice is made taking into account the minimization of bioeffects. The output powers of ultrasonographs are regulated and limited to specific levels. Safe ultrasonic doses are determined according to specific rules, and the screen displays the associated quantities. These quantities determine the possibility of mechanical and thermal changes in the tissues and therefore have clinical significance. The introduced indexes MI and TI take into account the physical mechanism of interaction between ultrasounds and biological tissue, which depends on the temporal and spatial parameters of the acoustic field generated by ultrasound transducers. The predicted temperature increase is determined using three different tissue models: homogeneous, layered and bone/tissue interface.

18

Numeryczne modelowanie zjawiska kawitacji w dwuwymiarowych zwężkach zbieżno-rozbieżnych z zastosowaniem podejścia homogenicznego

Niedźwiedzka A.

Mechanik

|

2018

|

R. 91, nr 7

520--522

PL

Artykuł prezentuje wyniki symulacji numerycznych zjawiska kawitacji w zwężce zbieżno-rozbieżnej, z zastosowaniem podejścia homogenicznego. Analizowane są trzy modele: model Schnerra i Sauera, model Singhala i in. oraz model Zwarta i in. Symulacje są niestacjonarne. Geometria jest planarna. W symulacjach numerycznych wykorzystano oprogramowanie Fluent. Celem pracy jest ocena możliwości zastosowania planarnych symulacji numerycznych przepływu kawitacyjnego dla niewielkowymiarowych zwężek zbieżno-rozbieżnych. Motywacją do przeprowadzenia symulacji numerycznych zjawiska kawitacji dla planarnej geometrii są trudności w uzyskaniu wyników odzwierciedlających przeprowadzone pomiary eksperymentalne, zarówno dla geometrii dwu-, jak i trójwymiarowej. Otrzymane wyniki symulacji numerycznych wykazują duże podobieństwo do pomiarów eksperymentalnych dla wszystkich analizowanych modeli.

EN

The article presents results of numerical simulations of cavitation phenomenon in a converging-diverging nozzle using the homogeneous approach. Three cavitation models are considered: the Schnerr and Sauer model, the Singhal et al. model and the Zwart et al. model. The simulations are performed for transient. The geometry is two-dimensional and planar. In the numerical calculations Fluent software was used. The aim of the work is to estimate the possibility of applying of two-dimensional planar numerical simulations of cavitating flows for small-sized converging-diverging nozzles. The motivation to conduct numerical simulations for two-dimensional and planar geometry are difficulties in obtaining results, which reflect experimental measurements, both for two- and three-dimensional geometry. The achieved results show a big similarity between the results of performed numerical simulations and the material from the experimental measurements for all the analyzed models.

19

Identification of cavitation wear areas on inner lining of tubes with variable radius using computer modeling of fluid flow

Rybacki P., Grześ Z.

Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering

|

2018

|

Vol. 63, nr 1

92--103

EN

The paper presents applicability of the computer system to model and simulate fluid and gas flow to assess surface cavitation wear. Abstract tube models with a decreasing inside diameter were developed and fluid flow with varying flow velocities was simulated. This facilitated identification of areas particularly at risk of cavitation wear. Results of simulation analyses were verified by comparing them with actual empirical results concerning cavitation erosion of tubing materials.

PL

W pracy przedstawiono możliwości wykorzystania systemów komputerowego modelowania oraz symulowania przepływu cieczy i gazów do oceny stopnia zużycia kawitacyjnego powierzchni. Opracowano abstrakcyjne modele przewodów o zmniejszającej się średnicy wewnętrznej oraz symulowano przepływ cieczy z różnymi prędkościami. Pozwoliło to wyznaczenie obszarów szczególnie narażonych na erozję kawitacyjną. Dokonano weryfikacji wyników analizy symulacyjnej porównując je z rzeczywistymi wynikami badań erozji kawitacyjnej materiałów do budowy przewodów.

20

Visualization study of the flow processes and phenomena in the external gear pump

Antoniak P., Stryczek J.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2018

|

Vol. 18, no. 4

1103--1115

EN

External gear pumps make some of the most frequently used hydraulic energy generators. In spite of the fact that those well known machines feature good operational parameters, the research and development work on the pumps is still going on. There is a number of various research methods applied. One of them, an experimental method, is a visualization study, on which this paper is focused. In this article, the visualization research method has been presented, which has been used for the study of the flow processes and phenomena in the external gear pump. Findings of the research enabled a detailed description of the flow process, namely of the transporting of the working fluid through the pump, in each of the typical zones of the pump. It turns out that a characteristic feature of the process is the occurrence of various cavitation phenomena. All characteristic cavitation forms, as well as the degrees of their intensity, observed during the research, have been catalogued and specifically described. The research also made it possible to identify the critical areas of the pump, which, consequently, allowed the development of specific design, construction and operational recommendations. A result of applying those recommendations was a considerable reduction of the intensity of the cavitation phenomena, evidence of which is the experimental study presented in this paper.