Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Numerical study on thermal performance of water flow in a twisted duct heat exchanger

Rashed Musaab K., Jehhef Kadhum Audaa, Badawy Faris Ali

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2022

|

Vol. 27, no. 2

199--216

EN

This paper presents a numerical study of heat transfer through a downstream annulus using water as the working fluid within the laminar flow region. The annulus consisted of an outer twisted square duct and an inner circular pipe. A three-dimensional formulation was used to solve the Navier-Stokes equations numerically for the laminar flow system with a low Reynolds number. Three parameters were used in the numerical simulation: the length of the twisted square [...] the inner diameter of the inner circular pipe [...] and 25 mm and the twist angle [...]. Numerical calculations were conducted on sixteen twisted square duct heat exchangers, with water flowing within a Reynolds number range of .220 1100− The results were illustrated as a profile of the thermal enhancement factor, the friction factor and the Nusselt number. The results show that the twisted outer duct of the heat exchanger can create a swirl flow along the length of the heat exchanger. It also caused a boundary layer separation-reattachment on the wall of the inner pipe. Moreover, an increase in the twist angle increased the Nusselt number by %,20 and the friction factor was also increased as the annular gap of the heat exchanger decreased.

2

Energetic efficiency of mixing in a periodically reoriented Dean flow

Rożeń Antoni, Kopytowski Janusz

Chemical and Process Engineering

|

2021

|

Vol. 42, nr 4

391–-410

EN

The energetic efficiency of mixing is studied numerically in a continuous flow mixer constructed from a sequence of alternately twisted pipe bends. Counter-rotating vortices present in the curved channels and known as Dean vortices narrow the distribution of the residence time of fluid elements and accelerate the generation of a new material surface without obstructing the main flow and increasing the risk of fouling or flow stoppage. Cyclic twisting of the pipe curvature allows for quick reorientation of Dean vortices. The reorientation induces chaotic advection in a stable three-dimensional flow and speeds up mixing. The effect of computational domain discretisation for the low and medium Reynolds numbers (20 < Re < 2000º on the head loss, primary and secondary flow, residence time distribution, and the energetic efficiency of generation of the inter material surface is determined. The energetic efficiency is calculated in the time space, a standard approach in modelling reactive micromixing, and at the reactor exit. The maximum energetic efficiency is determined for Re = 600 : 700. It is also found that the initial orientation of the material surface to the pipe curvature has a significant impact on the energetic efficiency of mixing.

3

Effect of some parameters on the thermohydraulic characteristics of a channel heat exchanger with corrugated walls

Ameur Houari, Sahel Djamel

Journal of Mechanical and Energy Engineering

|

2019

|

Vol. 3, No 1

53--60

EN

The present work is a numerical modeling of the flow of a viscous fluid provided with convective heat transfer in a rectangular channel. We focus on the influence of the shape of corrugations which are present on the channel walls. Three shapes of corrugations are studied and which are: the rectangular, triangular and semi-circular shape. Also, effects of the height and number of corrugations on the fluid dynamics and thermal characteristics of the exchanger are highlighted. The working fluid is non-Newtonian (having a shear thinning behavior modeled by the Otswald law). The obtained results reveal that the presence of corrugations yields a major change in the heat exchange execution. In terms of superiority of heat transfer ratio, the cases under investigation can be classified as follows: rectangular > triangular > semi-circular. However and in terms of low pressure drop, this ranking is reversed. Furthermore, the triangular and semicircular shapes were found to have almost similar effects.

4

Solution of viscous flow in a rectangular region by using the hybrid finite volume scheme

Ambethkar Vusala, Basumatary Lakshmi Rani

Journal of Applied Mathematics and Computational Mechanics

|

2019

|

Vol. 18, nr 3

17--30

EN

In the present work, a solution to the problem of viscous flow in a rectangular region with two moving parallel walls is obtained by using a hybrid finite volume scheme. The discretized governing equations are solved iteratively, and thereby the flow variables are computed numerically. The results for velocity and pressure in horizontal and vertical directions through the centre of a rectangular region are elucidated. The nature of velocity profiles and pressure for different Reynolds numbers in the horizontal and vertical directions through the geometric centre was analyzed with the help of pictorial representations. The present results are compared with the available benchmark results and we have found that they are not in disagreement.

5

Numerical investigation on the effects of obstruction and side ratio on non-Newtonian fluid flow behavior around a rectangular barrier

Noferesti Sara, Ghassemi Hassan, Nowruzi Hashem

Journal of Applied Mathematics and Computational Mechanics

|

2019

|

Vol. 18, nr 1

53--67

EN

In this paper, the characteristics of the flow and forced heat transfer of power law non-Newtonian fluids that flow around a quadrilateral and rectangular cylinder that are located in a 2D channel are investigated by use of the finite volume method (FVM) in a steady state flow regime. To this accomplishment, in the constant temperature, the effects of a different obstruction ratio, aspect ratio and Reynolds number are investigated. The Reynolds number in the range 5 ≤ Re ≤ 40, the power index in the range 0.5 ≤ n ≤ 1.4, the aspect ratio in the range 0.5 ≤ a ≤ 2, and the obstruction ratio in the range 0.125 ≤ b ≤ 0.5 were selected. By surveying the drag coefficient profiles, it’s concluded that as the obstruction ratio increases, the drag coefficient is increased, while an increase in the Reynolds number causes the lower drag coefficient. In addition, the drag coefficient is strongly increased by aspect ratio enhancements.

6

Heat transfer in helical coil heat exchanger:An experimental parametric study

Kowalski Krzysztof, Downarowicz Dorota

Chemical and Process Engineering

|

2019

|

Vol. 40, nr 1

101–-114

EN

Helical coil heat exchangers are widely used in a variety of industry applications such as refrigerationsystems, process plants and heat recovery. In this study, the effect of Reynolds number and theoperating temperature on heat transfer coefficients and pressure drop for laminar flow conditions wasinvestigated. Experiments were carried out in a shell and tube heat exchanger with a copper coiledpipe (4 mm ID, length of 1.7 m and coil pitch of 7.5 mm) in the temperature range from 243 to 273 K.Air – propan-2-ol vapor mixture and coolant (methylsilicone oil) flowed inside and around the coil,respectively. The fluid flow in the shell-side was kept constant, while in the coil it was varied from 6.6to 26.6 m/s (the Reynolds number below the critical value of 7600). Results showed that the helicalpipe provided higher heat transfer performance than a straight pipe with the same dimensions. Theconvective coefficients were determined using the Wilson method. The values for the coiled pipe werein the range of 3–40 W/m2·K. They increased with increasing the gas flow rate and decreasing thecoolant temperature.

7

Ice slurry flow in ball valves

Krawczyk L., Sołek M., Mika Ł.

Technical Transactions

|

2018

|

Vol. 115, iss. 1

195--208

EN

This paper presents the results of experimental studies of the flow resistance of slurry ice flowing through ball valves. Loss coefficients in ball valves were determined from experimental investigations. The study focused on 1/2”, 3/4” and 1” ball valves at two valve positions (20˚ and 30˚). The ice mass fraction in the studied ice slurry ranged between 5% and 30%.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań doświadczalnych oporów przepływu zawiesiny lodowej w zaworach kulowych. Na podstawie wyników badań doświadczalnych wyznaczono wartości współczynników strat miejscowych w badanych zaworach. W badaniach wykorzystano przelotowe zawory kulowe o średnicach 1/2”, 3/4” oraz 1” przy dwóch pozycjach zamknięcia (20˚ i 30˚). Udziały masowe drobinek lodu w zawiesinie w badaniach wynosiły od 5 do 30%.

8

Kapilarny model procesu biochemicznego w reaktorze trójfazowym

Burghardt A.

Prace Naukowe Instytutu Inżynierii Chemicznej Polskiej Akademii Nauk

|

2018

|

nr 22

5--19

PL

W modelu kapilarnym losowo upakowane wypełnienie złoża modelowane jest jako zbiór równoległych, prostych rurek o wymiarach w zakresie milimetrów. Dla takiej geometrii złoża wyprowadzono bilanse pędu faz płynnych (gaz, ciecz) uzyskując w wyniku ich rozwiązania profile prędkości, a na ich podstawie zależność określającą grubość filmu grawitacyjnie spływającej cieczy jako funkcję zmiennych procesu i w konsekwencji efektywną porowatość i specyficzną powierzchnię właściwą złoża. Wielkości te są nieodzowne w bilansach masy reagentów. Zbiór cząstkowych równań różniczkowych stanowiący bilanse reagentów w fazach określa stężenia tych składników i w rezultacie efektywność biodegradacji zanieczyszczenia gazu. W równaniach tych transport masy reagentów między fazami realizowany jest jedynie na drodze dyfuzji, co jest uzasadnione założonym laminarnym przepływem faz.

EN

In the capillary model randomly packed bed of the reactor is modeled as a set of parallel, straight capillary tubes, with dimensions in the range of millimeters. For such a geometry of the bed momentum balances of the fluid phases (gas and liquid) have been derived forming the basis for the estimation of velocity profiles and in consequence to determine the relationship between the film thickness of the gravitationally drained downward liquid and the process variables. This quantity was subsequently used in the evaluation of the effective porosity and specific surface area of the packing, parameters necessary in the balances of reagents. The set of partial differential equations constituting the mass balances of reagents in the phases determines the concentration profiles of these components and as a final result the biodegradation efficiency of the pollutant. The mass transport between the phases is realized only as a diffusional flux which is justified by the assumption of a laminar flow of the phases.

9

Application of the reactive tracer method to study chaotic mixing in a twisted bend mixer

Rożeń A., Kopytowski J.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2018

|

Nr 3

77--78

EN

The paper presents the results of experimental study of reactive laminar mixing in a tubular reactor made up of a succession of pipe bends, alternately rotated by 90° with respect to the preceding bend. A system of competitive parallel reactions: acid-base neutralization and ester hydrolysis were used in the experiments. It was found that selectivity of test reactions depends strongly on the Reynolds number in a range of 80 < Re < 1200. The Dean roll-cells, formed in consecutive pipe bends, periodically change their orientation resulting in chaotic advection and faster mixing. A material processed in this mixer is not exposed to high shear rate or fouling, and pressure drop is low. Such features of an on-line mixer are desirable in the polymer, cosmetic and food industry.

PL

Przedstawiono wyniki badań doświadczalnych mieszania laminarnego z reakcją chemiczną w reaktorze rurowym w formie giętych kolan, przekręconych naprzemiennie względem siebie o kąt 90°. W eksperymentach użyto reakcji konkurencyjnych i równoległych: neutralizacji kwasu zasadą i hydrolizy alkalicznej estru. Wykazano, że selektywność reakcji testowych silnie zależy od liczby Reynoldsa w przedziale 80 < Re <1200. Komórki Deana, powstałe w kolejnych wygiętych odcinkach rur, periodycznie zmieniają swoją orientację, co prowadzi do powstania chaotycznej adwekcji i przyspiesza mieszanie. Materiał nie podlega dużym szybkościom ścinania, nie osadza się na ściankach, a spadek ciśnienia jest niewielki. Takie cechy mieszalnika przepływowego są pożądane w przetwórstwie polimerów, przemyśle kosmetycznym i spożywczym.

10

Simulation of the flow through porous layers composed of converging-diverging capillary fissures or tubes

Walicka A.

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2018

|

Vol. 23, no. 1

161--185

EN

In this paper, a porous medium is modelled by a network of converging-diverging capillaries which may be considered as fissures or tubes. This model makes it necessary to consider flows through capillary fissures or tubes. Therefore an analytical method for deriving the relationships between pressure drops, volumetric flow rates and velocities for the following fluids: Newtonian, polar, power-law, pseudoplastic (DeHaven and Sisko types) and Shulmanian, was developed. Next, considerations on the models of pore network for Newtonian and non-Newtonian fluids were presented. The models, similar to the schemes of central finite differences may provide a good basis for transforming the governing equations of a flow through the porous medium into a set of linear or quasi-linear algebraic equations. It was shown that the some coefficients in these algebraic equations depend on the kind of the capillary convergence.

11

Flows of Newtonian and power-law fluids in symmetrically corrugated cappilary fissures and tubes

Walicka A.

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2018

|

Vol. 23, no. 1

187--211

EN

In this paper, an analytical method for deriving the relationships between the pressure drop and the volumetric flow rate in laminar flow regimes of Newtonian and power-law fluids through symmetrically corrugated capillary fissures and tubes is presented. This method, which is general with regard to fluid and capillary shape, can also be used as a foundation for different fluids, fissures and tubes. It can also be a good base for numerical integration when analytical expressions are hard to obtain due to mathematical complexities. Five converging-diverging or diverging-converging geometrics, viz. wedge and cone, parabolic, hyperbolic, hyperbolic cosine and cosine curve, are used as examples to illustrate the application of this method. For the wedge and cone geometry the present results for the power-law fluid were compared with the results obtained by another method; this comparison indicates a good compatibility between both the results.

12

Flows of DeHaven fluid in symmetrically curved capillary fissures and tubes

Walicka A., Falicki J., Jurczak P.

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2018

|

Vol. 23, no. 2

521--550

EN

In this paper, an analytical method for deriving the relationships between the pressure drop and the volumetric flow rate in laminar flow regimes of DeHaven type fluids through symmetrically corrugated capillary fissures and tubes is presented. This method, which is general with regard to fluid and capillary shape, can also be used as a foundation for different fluids, fissures and tubes. It can also be a good base for numerical integration when analytical expressions are hard to obtain due to mathematical complexities. Five converging-diverging or diverging-converging geometrics, viz. variable cross-section, parabolic, hyperbolic, hyperbolic cosine and cosine curve, are used as examples to illustrate the application of this method. Each example is concluded with a presentation of the formulae for the velocity flow on the outer surface of a thin porous layer. Upon introduction of hindrance factors, these formulae may be presented in the most general forms.

13

Badanie przepływu zawiesiny lodowej przez zawór kulowy

Krawczyk L.

Chłodnictwo : organ Naczelnej Organizacji Technicznej

|

2017

|

R. 52, nr 1-2

36--39

PL

Artykuł zawiera krótką charakterystykę zawiesiny lodowej, na którą składają się właściwości fizyczne, sposób określania właściwości reologicznych oraz zastosowanie. Ponadto scharakteryzowano fragment stanowiska badawczego, który zawierał elementy niezbędne do przeprowadzenia badań przepływu zawiesiny lodowej przez zawór kulowy. Pomiary wykonano dla trzech różnych zaworów przy dwóch ustawieniach trzpienia i przy sześciu różnych temperaturach. Na podstawie wyników dokonano krótkiej analizy możliwości zastosowania różnych zaworów dla małych wielkości przepływu zawiesiny lodowej. Określono też wpływ temperatury oraz wartości przepływu na różnicą ciśnień.

EN

The article contains a short description of an ice slurry, which consists of physical qualities, the method used to assess rheological qualities and application. Moreover, a part of a research post, holding the essential elements used to research the ice slurry flowing through ball valve, has been characterized. The measurements hove been taken from three different valves with two rotation settings and six various temperatures. On the basis of the results, a short analysis of the possible uses of different valves for small flows of ice slurry has been carried out The influence of temperature and the flow value on the pressure difference has been determined as well.

14

Study of Conjugate Heat Transfer in Electromagnetic Liquid Metal Dream Pipe

Puvaneswari P., Shailendhra K.

Archive of Mechanical Engineering

|

2017

|

Vol. LXIV, nr 3

375--399

EN

The combined effect of conjugation, external magnetic field and oscillation on the enhancement of heat transfer in the laminar flow of liquid metals between parallel plate channels is analyzed. In order to make our results useful to the design engineers, we have considered here only the wall materials that are widely employed in liquid metal heat exchangers. Indeed, all the results obtained through this mathematical investigation are in excellent agreement with the available experimental results. The effective thermal diffusivity κe is increased by 3 · 106 times due to oscillation and that the heat flux as high as 1.5 · 1010 (W/m2) can be achieved. Based on our investigation, we have recommended the best choice of liquid metal heat carrier, wall material and its optimum thickness along with the optimum value of the frequency to maximize the heat transfer rate. At the optimum frequency, by choosing a wall of high thermal conductivity and optimum thickness, an increase of 19.98% in κe can be achieved. Our results are directly relevant to the design of a heat transfer device known as electromagnetic dream pipe which is a very recent development.

15

A Mechanistic Model of a Passive Autocatalytic Hydrogen Recombiner

Rożeń A.

Chemical and Process Engineering

|

2015

|

Vol. 36, nr 1

3--19

EN

A passive autocatalytic hydrogen recombiner (PAR) is a self-starting device, without operator action or external power input, installed in nuclear power plants to remove hydrogen from the containment building of a nuclear reactor. A new mechanistic model of PAR has been presented and validated by experimental data and results of Computational Fluid Dynamics (CFD) simulations. The model allows to quickly and accurately predict gas temperature and composition, catalyst temperature and hydrogen recombination rate. It is assumed in the model that an exothermic recombination reaction of hydrogen and oxygen proceeds at the catalyst surface only, while processes of heat and mass transport occur by assisted natural and forced convection in non-isothermal and laminar gas flow conditions in vertical channels between catalyst plates. The model accounts for heat radiation from a hot catalyst surface and has no adjustable parameters. It can be combined with an equation of chimney draft and become a useful engineering tool for selection and optimisation of catalytic recombiner geometry.

16

Określanie parametrów przepływu laminarnego plastyczno-lepkich zaczynów cementowych aproksymowanych modelem Herschela-Bulkley’a

Kempiński J., Świerzko R.

Cement Wapno Beton

|

2015

|

R. 20/82, nr 3

150--161

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań reologii zaczynów cementowych wykonanych przy użyciu cementu CEM I 42,5 R. Badania wykonano dla zaczynów o wskaźniku wodno–cementowym zmieniającym się w zakresie od 0,36 do 0,60. Ustalono, że badane zaczyny zachowują się jak mieszaniny plastyczno–lepkie o zmiennej lepkości plastycznej, mogące być opisane za pomocą trójparametrowego modelu Herschela–Bulkley’a. W pracy omówiono także i porównano różne metody wyznaczania współczynnika strat liniowych λ, dla mieszanin opisanych modelem Herschela–Bulkley’a, niezbędnego do projektowania instalacji pompowo–rurowych oraz przedstawiono metodę wyznaczania krytycznej liczby Reynoldsa, rozdzielającej ruch laminarny od ruchu turbulentnego.

EN

The paper presents results of rheological tests of cement paste made of ordinary Portland cement CEM I 42.5 R. The tests were performed for pastes of water-cement ratio varying from 0.36 to 0.60 by mass. It was found that the tested samples behave as viscous-plastic mixtures revealing variable plastic viscosity. Such mixtures could be described with the three-parameter Herschel-Bulkley's model. Selected methods of calculation of the linear loss coefficient λ. for mixtures subjected to the Herschel- Bulkley's model were also described and compared. Method of determination of the critical Reynold's number separating the laminar and the turbulent flow zone for the tested mixtures was presented.

17

The assessment of susceptibility on drainage in an aquifer on the basis of pumping tests in a lignite mine

Polak K., Kaznowska-Opala K., Pawlecka K., Różkowski K., Klich J.

Archives of Mining Sciences

|

2015

|

Vol. 60, no. 1

107--121

EN

Drainage of the rock mass is a key component affecting the safety of mining operations and is associated with the removal of the overburden, dumping and excavation of useful minerals. The primary method of drainage in lignite coal mines are bored wells. The efficiency of drainage of rock mass depends on their accurate positioning and quality of workmanship. The paper presents the current state of knowledge concerning the distribution of the components of drawdown (1) in pumping well (Walton, 1955; Bruin & Hudson, 1961; Kruseman & de Ridder, 1991; Avci, 1992; Atkinson, 1994; Helweg, 1994; Kawecki, 1995; Singh, 2002; Dufresne, 2011) and their dependence on the hydrogeological parameters of the drained aquifer (Fig. 2). The results of pumping tests conducted in drainage wells operating in lignite mines are also presented. The subject of analysis was the geohydraulic resistance coefficient B, describing the resistance of the aquifer under laminar flow. This coefficient also takes the hydrogeological parameters into account which determines the dynamics and range of influence of drainage (12, 13). The value of the parameter and its spatial variability can be used for planning, designing and evaluating the effectiveness of wells drainage In view of the results of the pumping tests, classification of aquifer susceptibility to drainage was proposed, which can be used to support decision-making in the scope of expansion of the drainage system, the necessary timing and dynamics of pumping water. The classification is preliminary and is the starting point for the development of methods to rationalize functioning costs of the drainage systems.

PL

Zadaniem studni odwadniających jest obniżenie zwierciadła wody podziemnej możliwie w jak najkrótszym czasie. W zależności od przeznaczenia studni oraz wymagań technicznych ich czas „życia” jest zróżnicowany. Studnie zlokalizowane w obrębie wyrobiska, tj. studnie nadkładowe i podłożowe (pomocnicze), mają z założenia względnie krótki czas pracy, gdyż są likwidowane wraz z postępem robót górniczych odkrywkowych. Studnie w barierach zewnętrznych oraz wewnętrznych utrzymywane są niekiedy przez kilkadziesiąt lat. Z upływem czasu w pompowanych otworach obserwuje się przyrost depresji roboczego zwierciadła wody oraz spadek wydajności. Mniejsza wydajność studni spowodowana jest zmniejszoną wydajnością warstwy wodonośnej wskutek słabnącej przewodności hydraulicznej, co wynika z obniżenia zwierciadła wody, a także w wyniku zmian w dopływie wody spowodowanych procesami starzenia otworów studziennych. Za niekorzystne zmiany parametrów eksploatacyjnych studni odpowiedzialne są m.in. procesy fizyczne i chemiczne zachodzące w bezpośrednim sąsiedztwie studni np. procesy korozji, powstawania powłok zabezpieczeniowych oraz powłok śluzowych, ochry, wytrącania się osadów związków chemicznych oraz kolmatacji. Kolmatacja jest zjawiskiem złożonym, wywołanym przez procesy mechaniczne, fizyczne, chemiczne i biologiczne, który towarzyszy przepływowi przez ośrodki porowe i szczelinowe. Straty ciśnienia wynikające z przepływu wody w warstwie wodonośnej, czyli kształtowane przez własności hydrogeologiczne warstwy wodonośnej są określane mianem depresji rzeczywistej, która uwidacznia się pomiędzy poziomem piezometrycznym i depresją w strefie przyotworowej. Straty te oznaczane są jako BQ, gdzie: B oznacza oporność hydrauliczną ośrodka wodonośnego przy przepływie laminarnym. Z kolei straty ciśnienia wywołane przepływem wody przez filtr turbulencją przepływu wody w strefie otworowej i przyotworowej określane są mianem zeskoku hydraulicznego CQn, gdzie C oznacza oporność hydrauliczną strefy przyotworowej, natomiast n – wykładnik potęgowy charakteryzujący rodzaj przepływu. Określenie własności filtracyjnych warstwy wodonośnej wyrażanych przez przewodność hydrauliczną T oraz współczynnik zasobności sprężystej S, pozwala na wyznaczenie najbardziej korzystnych warunków eksploatacji studni. Wspomniane parametry hydrogeologiczne są składowymi równania opisującego hydrauliczną oporność ośrodka wodonośnego (12). Uogólniając, parametr B, może być kryterium wykorzystanym przy planowaniu i projektowaniu systemu odwodnienia studziennego, a także bieżącej oceny skuteczności współpracy systemu. Na rysunku 3. przedstawiono ideowo metodykę oznaczania tego parametru, za pomocą testu próbnego pompowania. Dotychczas interpretacja wyników próbnych pompowań koncentrowała się na ocenie technicznych warunków pracy otworów studziennych. W tym celu wykorzystywano współczynnik C występujący we wzorze Jacoba, który stanowił kryterium odbioru studni od wykonawcy. Zdaniem autorów niniejszej pracy wyniki próbnych pompowań należy interpretować w szerszym ujęciu, zwracając uwagę na parametr B, opisujący oporność hydrauliczną przy przepływie laminarnym wody w ośrodku wodonośnym. Analiza rozkładu przestrzennego zmian tego parametru pozwala na racjonalizację systemu odwodnienia studziennego w tym ocenę niezbędnych wyprzedzeń w zakresie wykonawstwa studni. W praktyce, ocenę geohydraulicznych warunków prowadzonego odwodnienia przeprowadzono przy wykorzystaniu zmodyfikowanej metody próbnych pompowań wielostopniowych opracowanych przez Klicha (1997). W pracy niniejszej przedstawiono wyniki próbnych pompowań w 27 studniach pracujących w kopalni odkrywkowej węgla brunatnego. Na rysunkach 5-9 przedstawiono wyniki oceny parametru B dla podstawowych kompleksów wodonośnych, dla których wykonano próbne pompowania badawcze. Podział wykresów wynika z przeznaczenia studni, co odpowiada podziałowi przedstawionemu na rysunku 4. Uzyskane wyniki pozwalają na sformułowanie wstępnych uogólnień. W tabeli 1. zaproponowano wstępną klasyfikację podatności ośrodka wodonośnego na prowadzone odwodnienie. Klasyfikacja może być wykorzystana do celów planowania, projektowania oraz bieżącej oceny skuteczności odwadniania studziennego. Wyniki oceny parametru B wskazują na zmienne warunki hydrogeologiczne w badanych kompleksach wodonośnych. W utworach wodonośnych o strukturze porowej oporność hydrauliczna B wykazuje stosunkowo małą zmienność (Rys. 7 i 8). Natomiast dużą zmienność własności wykazują utwory szczelinowo-krasowego kompleksu mezozoicznego. Odwodnienie prowadzone przez system studzienny może zatem charakteryzować się zmienną efektywnością w poszczególnych rejonach kopalni odkrywkowej (Rys. 5 i 6).

18

Analytical solutions of heat transfer for laminar flow in rectangular channels

Rybiński W., Mikielewicz J.

Archives of Thermodynamics

|

2014

|

Vol. 35, no. 4

29--42

EN

The paper presents two analytical solutions namely for Fanning friction factor and for Nusselt number of fully developed laminar fluid flow in straight mini channels with rectangular cross-section. This type of channels is common in mini- and microchannel heat exchangers. Analytical formulae, both for velocity and temperature profiles, were obtained in the explicit form of two terms. The first term is an asymptotic solution of laminar flow between parallel plates. The second one is a rapidly convergent series. This series becomes zero as the cross-section aspect ratio goes to infinity. This clear mathematical form is also inherited by the formulae for friction factor and Nusselt number. As the boundary conditions for velocity and temperature profiles no-slip and peripherally constant temperature with axially constant heat flux were assumed (H1 type). The velocity profile is assumed to be independent of the temperature profile. The assumption of constant temperature at the channel’s perimeter is related to the asymptotic case of channel’s wall thermal resistance: infinite in the axial direction and zero in the peripheral one. It represents typical conditions in a minichannel heat exchanger made of metal.

19

Unsteady three-dimensional MHD flow due to impulsive motion with heat and mass transfer past a stretching sheet in a saturated porous medium

Rajagopal K., Veena P. H., Pravin V. K.

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2013

|

Vol. 18, no. 1

137--151

EN

The development of velocity, temperature and concentration fields of an incompressible viscous electrically conducting fluid, caused by impulsive stretching of the surface in two lateral directions and by suddenly increasing the surface temperature from that of the surrounding fluid in a saturated porous medium is studied. The partial differential equations governing the unsteady laminar boundary layer flow are solved analytically. For some particular cases, closed form solutions are obtained, and for large values of the independent variable asymptotic solutions are found. The surface shear stress in x and y directions and the surface heat transfer and surface mass transfer increase with the magnetic parameter and with permeability parameter and the stretching ratio, and there is a smooth transition from the short-time solution to the long-time solution.

20

Algorytm wyznaczania współczynnika Coriolisa przepływów laminarnych w kanałach prostokątnych metodą elementów brzegowych

Teleszewski T. J.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Budownictwo i Inżynieria Środowiska

|

2012

|

z. 59, nr 4

131--141

PL

W publikacji wyznaczono zależność współczynnika Coriolisa przepływów laminarnych w przewodach prostokątnych całkowicie wypełnionych płynem w zależności od stosunku wysokości do podstawy kanału. Pola prędkości zostały wyznaczone metodą elementów brzegowych (MEB). W celu wykonania symulacji napisano autorski program komputerowy LaminarFlow1D oraz przeprowadzono walidację metody na podstawie znanych rozwiązań teoretycznych.

EN

The subject of the presented elaboration is the application of the boundary integral method to calculating Coriolis coefficient (kinetic energy coefficients) driven unidirectional laminar flow in rectangle ducts. The results of calculations the Coriolis coefficient of unidirectional flow through circle pipes with comparisons of numeric solutions with accessible in the literature with analytic solutions showing the satisfactory exactitude and the efficiency the method boundary integral equations to the solution this class of problems of flow in technical uses.