Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Calculation of Hydrodynamic Characteristics of Apparatus with Regular Tubular Packing

Issayeva Aikerim Nurlankyzy, Korganbayev Bayrzhan Nogaybaevich, Volnenko Alexandr Anatolevich, Zhumadullayev Daulet Koshkarovich, Jumadillayeva Gulzhamal Nurtazaevna

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2021

|

Tom 23

868--882

EN

Among the apparatuses with a regular arrangement of packing elements creating an in-phase mode of vortex interaction, which ensures high efficiency of the processes, it is interesting to use a standard tubular packing. Such packing allows additional advantages associated with heat supply or extraction directly in the contact zone of the interacting phases, which is very important for conducting some chemisorption processes. The research covers such hydrodynamic regularities as hydraulic resistance during a heat carrier movement in pipes and during external flow around a tubular beam, retained liquid amount and gas content of layer in the external flow around the tubular beam with liquid and gas flows. The research was carried out using an experimental setup with a heat and mass transfer apparatus with regular tubular packing. The medium used during experiments is water-air. The research methodology included standard methods for determining hydraulic resistance and retained liquid amount and visual observation and photographing of gas-liquid flows. The novelty of the research was equations – one for calculating the hydraulic resistance in pipes, taking into account local resistances and pipe roughness. The other ones for determining the pressure losses during the external flow around the tubular beam, the retained liquid amount, and the gas content of the layer, taking into account the vortex interaction of gas and liquid flows. Graphical and calculated dependences of the investigated hydrodynamic characteristics were obtained as a result of the conducted research of the hydraulic resistance during the heat carrier movement in the pipes, as well as the hydraulic resistance and the retained liquid amount during the external flow around the tubular beam with a change in the gas velocity and irrigation density. When the heat carrier flows in the pipes, the numerical values of the hydraulic resistance in the transient mode do not exceed 1.5 kPa, in the developed turbulence mode in the range of the Reynolds number from 1·104 to 6·104 ΔР varies from 1.5 to 53 kPa. With the external flow around the tubular beam, in the developed turbulence mode wg=4 m/s and L = 25 m3/m2h, the hydraulic resistance is 85 Pa, the retained liquid amount is 4.5·10-3 m. The change in the irrigation density in this mode (developed turbulence) in the L range from 10 to 100 m3/m2h leads to an increase in the hydraulic resistance from 65 to 160 Pa, the retained liquid amount from 2.16·10-3 to 13.6·10-3 m. The calculated dependencies are the basis of the method for calculating the hydrodynamic characteristics of the apparatus with the regular tubular packing, which can be used to calculate industrial devices.

2

Hydraulic Research for Lateral Plant Obstruction in an Open Channel

Tymiński Tomasz, Wolski Krzysztof, Gruszczyński Maciej, Xia Jianxin, Ren Huatang, Yao Nijun

Journal of Ecological Engineering

|

2019

|

Vol. 20, nr 3

214--218

EN

The hydraulic model testing results of flow of a water stream through a lateral plant obstruction are presented in the paper. The plant element was formed by natural deciduous and coniferous tree branches filling the space between tree trunks set in chequered pattern. The experiments conducted in a horizontal, rectangular hydraulic channel included the measurements of flow intensity, difference in water surface level before and after the obstruction and filling of the channel on the upstream and downstream sides. A preliminary analysis of results was performed determining the coefficient of local losses of lateral plant obstruction. The coefficient of water discharge for the fascine overfall case assumed for the plant obstruction was determined as well.

3

Computation of thin-walled cross-section resistance to local buckling with the use of the critical plate method

Szychowski A.

Archives of Civil Engineering

|

2016

|

Vol. 62, nr 2

229--264

EN

Thin-walled bars currently applied in metal construction engineering belong to a group of members, the cross-section resistance of which is affected by the phenomena of local or distortional stability loss. This results from the fact that the cross-section of such a bar consists of slender-plate elements. The study presents the method of calculating the resistance of the cross-section susceptible to local buckling which is based on the loss of stability of the weakest plate (wall). The "Critical Plate" (CP) was identified by comparing critical stress in cross-section component plates under a given stress condition. Then, the CP showing the lowest critical stress was modelled, depending on boundary conditions, as an internal or cantilever element elastically restrained in the restraining plate (RP). Longitudinal stress distribution was accounted for by means of a constant, linear or non-linear (acc. the second degree parabola) function. For the critical buckling stress, as calculated above, the local critical resistance of the cross-section was determined, which sets a limit on the validity of the Vlasov theory. In order to determine the design ultimate resistance of the cross-section, the effective width theory was applied, while taking into consideration the assumptions specified in the study. The application of the Critical Plate Method (CPM) was presented in the examples. Analytical calculation results were compared with selected experimental findings. lt was demonstrated that taking into consideration the CP elastic restraint and longitudinal stress variation results in a more accurate representation of thin-walled element behaviour in the engineering computational model.

PL

Stosowane obecnie w budownictwie metalowym pręty cienkościenne należą do grupy elementów, których nośność przekroju jest warunkowana zjawiskami lokalnej lub dystorsyjnej utraty stateczności. Przekrój poprzeczny klasy 4. jest na ogół złożony ze smukło – płytowych ścianek, które w analizie można modelować wprost jako płyty. W aktualnie obowiązującej normie europejskiej EC3, zjawiska wyboczenia lokalnego i wyboczenia dystorsyjnego, pomimo różnic w długościach wyboczeniowych, uwzględnia się poprzez redukcję nośności przekroju. Stosuje się tutaj metodę szerokości efektywnej (dla wyboczenia lokalnego) oraz grubości zredukowanej (dla wyboczenia dystorsyjnego). Po uwzględnieniu obu zjawisk, otrzymujemy przekrój efektywny służący do obliczania odpowiednich charakterystyk geometrycznych (np. Aeff, Weff). Natomiast ogólną utratę stateczności pręta uwzględnia się za pomocą współczynnika redukcyjnego obliczanego na podstawie smukłości względnej ogólnej utraty stateczności. W związku z tym, poprawne wyznaczenie naprężeń krytycznych wyboczenia lokalnego (w zakresie sprężystym) nabiera szczególnego znaczenia. Stanowi bowiem podstawę do wyznaczenia: 1) szerokości efektywnych poszczególnych płyt (ścianek), 2) naprężeń krytycznych wyboczenia dystorsyjnego (zastępczy przekrój poprzeczny usztywnienia składa się z odpowiednich szerokości efektywnych), oraz 3) ogólnej smukłości względnej elementu. W normach EC3 dotyczących projektowania elementów cienkościennych (o przekroju klasy 4.) przyjęto koncepcję separacji płyt składowych przekroju przy założeniu ich swobodnego podparcia na podłużnych krawędziach łączenia. Ponadto pominięto, często występujący w praktyce, efekt wzdłużnej zmienności naprężeń. Takie założenia upraszczające odbiegają od rzeczywistego zachowania się elementu cienkościennego pod obciążeniem. Liczne badania doświadczalne oraz symulacje numeryczne (np. MES) wykazują, że w rzeczywistych przekrojach cienkościennych występuje wzajemne sprężyste zamocowanie ścianek składowych. Ponadto, w wielu technicznie ważnych przypadkach, występuje wzdłużna zmienność naprężeń. W pracy przedstawiono metodę obliczeń nośności przekroju cienkościennego wrażliwego na wyboczenie lokalne na podstawie utraty stateczności najsłabszej płyty (ścianki). Punktem wyjścia jest założenie, że w przekroju cienkościennym można wyróżnić ściankę „najsłabszą”, która jest sprężyście zamocowana w sąsiedniej ściance usztywniającej (RP). „Płytą krytyczną” (CP) nazwano tę ściankę kształtownika cienkościennego, która w danym stanie naprężenia charakteryzuje się najniższymi naprężeniami krytycznymi. Założono, że połączenie płyty krytycznej z płytą podpierającą jest sztywne, tzn. na podłużnej krawędzi ich łączenia zachowane są warunki ciągłości przemieszczeń (kątów obrotu) i sił (momentów zginających). Dalej ściankę krytyczną modelowano, w zależności od warunków brzegowych, jako sprężyście zamocowaną przeciw obrotowi płytę przęsłową lub wspornikową. Oznacza to, że naprężenia krytyczne dla płyty krytycznej są wyższe niż przy normowym założeniu jej swobodnego podparcia. Stopień sprężystego zamocowania opisano za pomocą wskaźnika utwierdzenia κ, zmieniającego się od 0 dla swobodnego podparcia, do 1 dla pełnego utwierdzenia. Wskaźnik ten oszacowano w oparciu o założoną postać wymuszonego odkształcenia płyty usztywniającej, przy uwzględnieniu wpływu naprężeń ściskających w jej płaszczyźnie. Współczynniki wyboczeniowe (k) dla tak sprężyście zamocowanych i zmiennie obciążonych na długości płyt krytycznych zamieszczono w cyklu artykułów autora [31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42]. W pracach tych uwzględniono wzdłużny rozkład naprężeń wg funkcji stałej, liniowej lub nieliniowej (wg paraboli 2. stopnia). Dla tak obliczonych naprężeń krytycznych wyznaczono „lokalną” nośność krytyczną przekroju, która ogranicza zakres ważności teorii prętów cienkościennych Własowa (o nieodkształcalnym konturze przekroju). Przekroje, w których (dla określonych proporcji geometrycznych) ścianki ściskane ulegają jednoczesnej utracie stateczności (pod danym rozkładem naprężeń), nazwano przekrojami „zerowymi”. W ich przypadku nie występuje wzajemne sprężyste zamocowanie płyt sąsiednich i spełnione jest normowe założenie separacji przegubowo podpartych płyt składowych przekroju pręta.

4

Możliwości wykorzystania programu FLUENT w pracach realizowanych w Instytucie Nafty i Gazu

Siuda T.

Nafta-Gaz

|

2011

|

R. 67, nr 1

53-63

PL

W niniejszej pracy przedstawiono możliwości zastosowania pakietu FLUENT, pod kątem prac realizowanych w Zakładzie Użytkowania Paliw Instytutu Nafty i Gazu. Przedstawiono symulację pracy palnika niskociśnieniowego, model symulacyjny do wyznaczania współczynnika oporów miejscowych dla trójnika, model pracy przerywacza ciągu oraz model przedstawiający wypływ gazu przez uszkodzony fragment gazociągu. Wszystkie wymienione symulacje zostały opatrzone wizualizacjami oraz przykładowymi wynikami. Dla modelu palnika niskociśnieniowego (zassanie powietrza) i trójnika (spadek ciśnienia) uzyskano dużą zbieżność wyników symulacyjnych oraz doświadczalnych (modeli przerywacza ciągu i rozszczelnienia gazociągu nie weryfikowano doświadczalnie). Przedstawiono również korzyści płynące ze stosowania oprogramowania FLUENT przy planowaniu i budowie stanowisk pomiarowych.

EN

The article presents the possibility of using FLUENT program for research which are carried out at Oil and Gas Institute. Numerical model of domestic burner, model of pressure drop in T - pipe, model of working draught diverter and model of representing outflow of gas by damaged fragment of gas pipe are shown. All numerical simulation was described by visualization and example result. For domestic burner (air injection) and T - pipe (pressure drop) there is a good agreement between the measured and computed from FLUENT program values (the result from model of working draught diverter and model of gas pipe don.t compare with experimental test). The advantage of using FLUENT program to prepare and build experimental apparatus also has been presented.

5

Studies of hydraulic resistance in polypropylene pipe fittings

Cisowska I.

Structure and Environment

|

2009

|

Vol. 1, no. 1

53-58

EN

The results of studies of local hydraulic resistance in polypropylene segmental elbows (R/d ≤ 1) and bends (R/d > 1) in systems of two or more pipe fittings connected in series are analyzed. Qualitative and quantitative formulas for the coefficient of local resistance in pipelines built from elbows and bends connected conformingly (forming spiral loops) or alternatinvely (forming sinusoidal waves) are presented.