Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Study on Noise Attenuation Characteristics of Hydrofoil with Specific Cavitation Number

Xiaohui He, Zhongle Liu, Chao Yang, Zhiyong Yuan

Archives of Acoustics

|

2023

|

Vol. 48, No. 3

359--372

EN

In this study, the modified Sauer cavitation model and Kirchhoff-Ffowcs Williams and Hawkings (K-FWH) acoustic model were adopted to numerically simulate the unsteady cavitation flow field and the noise of a three-dimensional NACA66 hydrofoil at a constant cavitation number. The aim of the study is to conduct and analyze the noise performance of a hydrofoil and also determine the characteristics of the sound pressure spectrum, sound power spectrum, and noise changes at different monitoring points. The noise change, sound pressure spectrum, and power spectrum characteristics were estimated at different monitoring points, such as the suction side, pressure side, and tail of the hydrofoil. The noise characteristics and change law of the NACA66 hydrofoil under a constant cavitation number are presented. The results show that hydrofoil cavitation takes on a certain degree of pulsation and periodicity. Under the condition of a constant cavitation number, as the attack angle increases, the cavitation area of the hydrofoil becomes longer and thicker, and the initial position of cavitation moves forward. When the inflow velocity increases, the cavitation noise and the cavitation area change more drastically and have a superposition tendency toward the downstream. The novelty is that the study presents important calculations and analyses regarding the noise performance of a hydrofoil, characteristics of the sound pressure spectrum, and sound power spectrum and noise changes at different monitoring points. The article may be useful for specialists in the field of engineering and physics.

2

Part-Load Vortex in the Draft Tubes of Francis Turbines: Numerical Simulation and Investigations

White P., Stein P., Gentner Ch.

Zeszyty Naukowe. Cieplne Maszyny Przepływowe - Turbomachinery / Politechnika Łódzka

|

2008

|

nr 134

77-90

EN

At part-load operation the flow in the draft tube of Francis turbines develops an unsteady rotating flow pattern, the draft- tube vortex, which causes pressure pulsations. Previous CFD studies have shown that a reliable prediction of the complex vortex structure in a draft tube at part-load operation requires highly accurate numerical methods. This paper extends the earlier work with two extensive parallel transient CFD computations on very fine grids, including the interaction between guide vane, runner and draft tube and prediction of the cavitating vortex rope.

3

Quality control of the numerical prediction of buoyant plumes and their surroundings in displacement ventilation

Lipska B.

Archives of Civil Engineering

|

2007

|

Vol. 53, nr 1

175-199

EN

The paper deals with the numerical prediction of the flow of the air, heat and gaseous contamination in a tested room with the heat source in displacement ventilation. The applied method of numerical CFD modelling has been characterized from the point of view of prediction these flows when such a system of ventilation is used. Investigations were carried out by means of two commercial CFD computer codes with various possibilities of calculation, based on standard options of such a modelling. Attempts have been made to simulate the most essential phenomena occurring in the given room, viz. convection and thermal radiation, as well as the elementary kinds of airflow, i.e. buoyant plumes and quasi-laminar inlet jets. Simulation models are presented, developed by applying both programmes, discussing the simplifications required in each of them. It has also been shown how the results of physical investigations, carried out in a tested room, can be utilized for the formulation of the boundary conditions and assessment of the accuracy of preliminary numerical predictions of buoyant plumes and their surrounding. Applying the options offered by the programmes, the results of numerical calculation could be improved. It has been found that the accuracy of model mainly is influenced by the refinement of the discretization grid in vicinity of the heat source. Basing on experimental data the accuracy of the final results of prediction the profiles of the excess temperature in the buoyant plume were subjected to a qualitative and quantitative control. The accuracy of the simulation of Gaussian and integral parameters of the plume has been checked in comparison with the experiment. The profiles of excess temperature and tracer gas concentrations in surrounding of the plume, characteristic for the displacement ventilation, have been compared with measurement results, too.

PL

W pracy prognozowano numerycznie przepływ powietrza, ciepła i zanieczyszczeń gazowych w pomieszczeniu badawczym ze źródłem ciepła przy wentylacji wyporowej. Scharakteryzowano zastosowaną metodę modelowania CFD z punktu widzenia jej wykorzystania do przewidywania tych przepływów przy takim systemie wentylacji. Badania przeprowadzono za pomocą dwóch komercyjnych programów komputerowych CFD o różnych możliwościach obliczeniowych, bazujących na podstawowych opcjach tego modelo- wania. Starano się za ich pomocą odwzorować najistotniejsze zachodzące w obiekcie zjawiska: konwekcję i promieniowanie cieplne oraz elementarne przepływy powietrza: strugi konwekcyjne i quasi-laminarne strugi nawiewane. Zaprezentowano modele obliczeniowe opracowane za pomocą obu programów i opisano uproszczenia konieczne w każdym z nich. Pokazano sposób wykorzystania wyników badań fizykalnych, przeprowadzonych w pomieszczeniu badawczym, do sformułowania warunków brzegowych i oceny poprawności wstępnych prognoz numerycznych strug konwekcyjnych i ich otoczenia. Stosując dostępne w programach opcje, udoskonalano wyniki obliczeń numerycznych. Stwierdzono, że największy wpływ na dokładność modelowania miało zagęszczenie siatki dyskretyzacji w sąsiedztwie źródła ciepła. Wykorzystując dane eksperymentalne, przeprowadzono jakościową i ilościową ocenę ostatecznych wyników prognozowania rozkładów nadwyżki temperatury w strudze konwekcyjnej. Zbadano w porównaniu z eksperymentem dokładność obliczenia gaussowskich i całkowych parametrów strugi. Profile nadwyżki temperatury i stężeń znacznika gazowego w otoczeniu strugi były także porównywane z wynikami pomiarów.

4

Microstructure evolution modeling of square-diamond pass hot bar rolling of AISI 4135 steel

Lee H., Kwon H., Im Y., Hodgson P.

Computer Methods in Materials Science

|

2006

|

Vol. 6, No. 3-4

140-149

EN

In this study, kinetics of the static (SRX) and metadynamic recrystallization (MDRX) of AISI4135 steel was investigated using hot torsion tests. Continuous torsion tests were carried out to determine the critical strain for dynamic recrystallization (DRX). The times for 50% recrystallization of SRX and MDRX were determined, respectively, by means of interrupted torsion tests. Furthermore, austenite grain size (AGS) evolution due to recrystallization (RX) was measured by optical microscopy. With the help of the evolution model established, the AGS for hot bar rolling of AISI4135 steel was predicted numerically. The predicted AGS values were compared with the results using the other model available in the literature and experimental results to verify its validity. Then, numerical predictions depending on various process parameters such as interpass time, temperature, and roll speed were made to investigate the effect of these parameters on AGS distributions for square-diamond pass rolling. Such numerical results were found to be beneficial in understanding the effect of processing conditions on the microstructure evolution better and control the rolling processes more accurately.

PL

W pracy badano kinetykę statycznej (SRX) i metadynamicznej (MDRX) rekrystalizacji stali AISI4135 w próbie skręcania. Ciągłe próby skręcania wykonano w celu wyznaczenia krytycznych odkształceń dla dynamicznej rekrystalizacji (DRX). Czasy do 50% rekrystalizacji SRX i MDRX zostały wyznaczone w dwustopniowych próbach skręcania. Dodatkowo, zmiany wielkości ziarna austenitu (AGS) spowodowane rekrystalizacja były mierzone na mikroskopie optycznym. Stosując opracowany model ewolucji mikrostruktury, wyznaczona została wielkość ziania austenitu przy walcowaniu na gorąco prętów ze stali AISI4135. Wyznaczone wartości AGS został}1 porównane z wynikami otrzymanymi z dostępnego w literaturze modelu i z wynikami doświadczeń, które posłużyły do weryfikacji modelu. "Następnie określono wpływ takich parametrów jak czas przerwy, temperatura i prędkość walcowania na rozkład AGS przy walcowaniu w układzie przepustów kwadrat-romb. Wyniki numerycznej symulacji ułatwiły zrozumienie wpływu warunków procesu na rozwój mikrostruktury i bardzie] dokładne sterowanie procesem stało się możliwe.

5

Numerical prediction of the propagation of gaseous contaminants in the ventilated laboratory

Lipska B.

Archiwum Ochrony Środowiska

|

2006

|

Vol. 32, no. 3

3-20

EN

The aim of the presented investigations was to improve the quality of CFD numerical modeling of the propagation of gaseous contaminations in a test laboratory with a tracer gas source and a local exhaust in general mixing ventilation. The investigations were carried out making use of experimental identification of the flow. Concise information is presented concerning the CFD method applied in the modeling of the airflow and gaseous contaminant. The tested object has been characterized, as well as its respective experimental data. The ways of generating its simulation model has been described, paying special attention to the simulation of the diffuser. The results of prediction have been compared with the results of measurements of the air velocity and the concentration of gaseous contaminant. Attempts have been made to improve the quality of the obtained results of prediction of the distribution of tracer gas concentration by increasing the accuracy simulating the diffuser, the jet leaving the diffuser and the airflow pattern in surrounding the contaminant source and suction nozzle. It has also been tried to utilize the results of numerical prediction for the purpose of determining the effectiveness of the local exhaust.

PL

Celem zaprezentowanych badań było doskonalenie jakości modelowania numerycznego metodą CFD rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń gazowych w laboratorium badawczym ze źródłem znacznika gazowego i odciągiem miejscowym przy wentylacji ogólnej mieszającej, prowadzone przy wykorzystaniu identyfikacji eksperymentalnej przepływu. Przedstawiono krótką informację o metodzie CFD w zastosowaniu do modelowania przepływu powietrza i zanieczyszczeń gazowych. Scharakteryzowano badany obiekt i dotyczące go dane eksperymentalne. Podano sposób budowy jego modelu obliczeniowego ze szczególnym zwróceniem uwagi na modelowanie nawiewnika. Porównano wyniki obliczeń i pomiarów prędkości powietrza i stężenia zanieczyszczenia gazowego. Podjęto próbę poprawienia jakości wyników obliczeń rozkładów stężenia znacznika gazowego przez zwiększenie dokładności odwzorowania nawiewnika, wypływającej z niego strugi oraz pola przepływu powietrza w rejonie źródła zanieczyszczenia i ssawki. Sprawdzono możliwość wykorzystania wyników obliczeń numerycznych do wyznaczania skuteczności działania odciągu miejscowego

6

Numerical prediction of the airflow in auditorium and its experimental control

Lipska B.

Archives of Civil Engineering

|

2006

|

Vol. 52, nr 1

127-150

EN

The paper presents the effects of numerical predictions of the airflow in a real auditorium by means of two commercially available, basing on standard options of CFD modelling, computer codes providing various possibilities of calculations. Concise information on the CFD method as applied in modeling ventilation flows was given. The modelled object and the applied ventilation system have been characterized. Simulation models of auditorium have been described, developed basing on both programmes, as well as their required simplifications. The methods and procedure of measurements of the air parameters, carried out in the auditorium under isothermal conditions have been presented. The way of comparing calculated and measured values of these parameters have been characterized, applying corrections based on formulae received from detailed measurement data. The results of numerical calculations performed by means of both programs in the form of vectorial patterns and iso surfaces of mean velocity as well as maps of mean speed in selected cross-sections of the room have been presented and compared. Such comparisons were also carried out between the results of calculations and measurements concerning the mean speed and standard deviation of velocity fluctuations in the occupied zone of the amphitheatrically part of auditorium. It is also been checked if it is possible to apply in practice the results of numerical prediction for the purpose of determining the Draught Rating Index, characterizing the thermal comfort in ventilated room. The application of the CFD codes permitted to simulate accurately the airflow pattern in the auditorium and to keep up the range of the values of the air parameters. So essential differences were discovered between the results of calculations when CFD programs with various technical possibilities of calculation but the similar method of modelling were applied.

PL

Przedstawiono efekty prognozowania numerycznego przepływu powietrza w rzeczywistej sali audytoryjnej za pomocą dwóch komercyjnych programów komputerowych CFD o różnych możliwościach obliczeniowych, bazujących na podstawowych opcjach tego modelowania. Podano krótką informację o metodzie CFD w zastosowaniu do modelowania przepływów wentylacyjnych. Scharakteryzowano modelowany obiekt i działający w nim system wentylacji. Pokazano modele obliczeniowe opracowane za pomocą obu programów i opisano konieczne w każdym z nich uproszczenia. Przedstawiono metodykę i przebieg pomiarów parametrów powietrza, przeprowadzonych w sali w warunkach izotermicznych. Scharakteryzowano sposób porównania obliczonych i zmierzonych wartości tych parametrów z wykorzystaniem korekty, bazującej na wzorach uzyskanych przy wykorzystaniu szczegółowych danych pomiarowych. Przedstawiono i porównano między sobą wyniki obliczeń numerycznych za pomocą obu programów w postaci obrazów wektorowych, izopowierzchni i map prędkości średniej w wybranych przekrojach sali. Dokonano porównania wyników obliczeń i pomiarów prędkości średniej oraz odchylenia standardowego fluktuacji prędkości w strefie przebywania ludzi w części amfiteatralnej auli. Sprawdzono możliwość praktycznego wykorzystania wyników obliczeń numerycznych do wyznaczenia wskaźnika przeciągu DR, charakteryzującego warunki komfortu cieplnego w sali. Stwierdzono, że za pomocą programów CFD możliwe było poprawne odwzorowanie obrazu przepływu powietrza w sali audytoryjnej oraz zachowanie zakresu wartości parametrów powietrza. Nie zauważono istotnych różnic w wynikach obliczeń za pomocą programów o różnych technicznych możliwościach obliczeniowych, ale podobnej metodzie modelowania.

7

On the numerical prediction of the anisotropic elastic properties in thin-walled structures madę from short-fiber reinforced plastics

Altenbach H., Naumenko K., Pylypenko S.

Computer Assisted Mechanics and Engineering Sciences

|

2005

|

Vol. 12, No. 4

329-339

EN

The paper presents a model which allows to estimate the elastic properties of thin-walled structures manufactured by means of injection molding. The starting point is the numerical prediction of the microstructure of a short fiber reinforced composite induced during the filling stage of the manufacturing process. For this purpose the commercial program Moldflow Plastic InsightŽ (MPI) is used. The result of the filling simulation characterizing the fiber microstructure is a second rank orientation tensor. The elastic material properties after the processing are locally dependent on the orientational distribution of the fibers. The constitutive model is formulated by means of the orientational averaging for the given orientation tensor. The tensor of elastic material properties is computed and translated into the format suitable for the stress-strain analysis based on the ANSYSŽ finite element code. The influence of technological manufacture parameters on the microstructure and the elastic properties is discussed with the help of two examples a center-gated disk and a shell of revolution.

8

Predykcja numeryczna składu ziarnowego produktu swobodnego rozdrobnienia

Mielczarek E., Urbaniak D., Wyleciał T.

Zeszyty Naukowe. Inżynieria Chemiczna i Procesowa / Politechnika Łódzka

|

2000

|

Z. 27

189-196

PL

W pracy przedstawiono możliwość numerycznego oznaczenia składu ziarnowego produktu rozdrobnienia swobodnego w oparciu o prawo podziału Maxwella-Boltzmana. Przedstawiony model numerycznej predykcji tego składu zweryfikowano wynikami laboratoryjnych analiz ziarnowych produktu rozdrobnienia dwóch rodzajów materiału: dużych ziaren monolitycznych i proszków monodyspersyjnych.

EN

In the paper a numerical possibility of particle size distribution of free comminution in support is presented. This model is based on the Maxwell-Boltzmann law. The presented model was verified with results laboratory analyses product of crumbling of two kinds of material: large monolithic grain and monodispersion powder.