Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Research on steam condensing flows in nozzles with shock wave

Dykas S., Majkut M., Smołka K., Strozik M.

Journal of Power Technologies

|

2013

|

Vol. 93, nr 5

288--294

EN

The paper presents experimental and numerical results of steam transonic flows in Laval nozzles. The geometries of half arc nozzles were used in testing. Subject to investigation was the behavior of shock waves in the wet steam region. Due to high back pressure the shock wave was created in the divergent part of the nozzle, and interaction with the nozzle walls caused instability in the flow. The experimental results were compared with numerical calculations of steam condensing transonic flow.

2

Badania przepływów transonicznych z kondensacją pary wodnej

Dykas S.

Zeszyty Naukowe. Energetyka / Politechnika Śląska

|

2006

|

z. 144

1-119

PL

Praca dotyczy zagadnień modelowania zewnętrznych i wewnętrznych ustalonych przepływów ściśliwych w zakresie prędkości okołodźwiękowych z uwzględnieniem zjawiska kondensacji pary wodnej. W pracy przedstawiona została metoda numeryczna, służąca do badań przepływów transonicznych pary wodnej oraz powietrza wilgotnego z kondensacją homogeniczną i/lub heterogeniczną. Opisany został szczegółowo model fizyczny oraz krótko przyjęta do obliczeń metoda numeryczna. Metoda obliczeniowa bazuje na rozwiązaniu uśrednionych równań Naviera-Stokesa (RANS), uzupełnionych o model turbulencji SST k-omega oraz fenomenologiczne modele kondensacji homogenicznej i heterogenicznej. Przedstawiono szereg wyników obliczeniowych służących do weryfikacji opracowanej metody numerycznej dla przepływu bez kondensacji. Dodatkowo dokonano szeregu obliczeń sprawdzających poprawność opracowanej metody dla przepływu pary wodnej oraz powietrza wilgotnego z kondensacją. Wyniki te wskazują na poprawność opracowanej metody zarówno dla przepływu jedno jak i dwufazowego. Przeprowadzono obliczenia w celu określenia poprawności obliczeń strat aerodynamicznych (efektów lepkościowych i falowych) oraz termodynamicznych (efektów nierównowagowych i przemian fazowych). Następnie przy użyciu zaprezentowanego kodu numerycznego przedstawiono wyniki analizy pola przepływu w kanałach łopatkowych rzeczywistych turbin parowych, jak i wokół skrzydła lotniczego. Dalsza część pracy zawiera dyskusję efektywności opracowanego narzędzia numerycznego i podsumowanie rezultatów wykonanych testów numerycznych. Końcowa część pracy zawiera opis stanowiska do badań eksperymentalnych jako wygodnego i taniego narzędzia do tworzenia szeregu danych eksperymentalnych służących do weryfikacji metod numerycznego modelowania przepływu z kondensacją homogeniczną i/lub heterogeniczną.

EN

This work deals with problems of numerical modeling of external and internal steady compressible transonic flows taking condensation process of water steam into consideration. In this work numerical method for research of transonic flows water steam and moist air with homogenous and/or heterogenous condensation is presented. The detailed description of physical model and short presentation of used numerical methods is carried out. Numerical method bases on the solution of Reynolds averaged Navier-Stokes equations (RANS) coupled with SST k-omega turbulaence model and models of homogeneous condensation. Many numerical results for code validation of the ideal gas flow without condensation process are discussed. Additionally, many numerical tests for wet steam and moist air flows with condensation are presented. These results show correctness of elaborated numerical code for the one- and two-phase flows. Test calculations for correct determination of the aerodynamic and thermodynamic losses are described. Next, by means of presented CFD code analysis of flows in real blade-to-blade steam turbine channels and around the wing are discusses. The next part of the work includes discussion of presented numerical code efficiency and summary of the carried out numerical tests. The final part presents description of the designed experimental stands as an convenient and effective tool for creation of the measurement data for verification of the numerical method modeling of the flow with homogeneous and/or heterogeneous condensation.

3

Numeryczna symulacja dwuwymiarowego, niestacjonarnego przepływu transonicznego

Stalewski W.

Prace Instytutu Lotnictwa

|

2004

|

Nr 2-3 (177-178)

72-85

PL

W pracy przedstawiono metodę numerycznej symulacji niestacjonarnego przepływu transonicznego wokół profilu lotniczego. Metoda oparta jest na sprzęgnięciu nielepkiego przepływu zewnętrznego z lepkim przepływem wewnątrz warstwy przyściennej rozciągającej się przy powierzchni profilu oraz wzdłuż śladu wirowego. Fizyczny model przepływu zewnętrznego bazuje na niestacjonarnym, pełnym równaniu potencjału, które rozwiązywane jest metodą różnic skończonych. Równania ściśliwej warstwy przyściennej rozwiązywane są w postaci całkowej jako układ równań różniczkowych zwyczajnych. Postać tego układu jest różna w zależności od charakteru przepływu w warstwie. W trakcie obliczeń dokonywana jest analiza przejścia laminarno-turbulentnego. Sprzęgniecie przepływu lepkiego wewnątrz warstwy z nielepkim przepływem zewnętrznym realizowane jest na bazie metody pół-odwrotnej. Praktyczna realizacja opracowanej metody - program komputerowy, umożliwia analizę transonicznego opływu profilu zarówno w warunkach w pełni niestacjonarnych jak i stacjonarnych. Program został opracowany jako moduł obliczeniowy pakietu oprogramowania rozwiązującego zagadnienia optymalizacji profili śmigłowcowych. Przedstawiono przykłady obliczeń testowych oraz porównano uzyskane wyniki z rezultatami badań eksperymentalnych.

EN

In the paper is presented a method of digital simulation of non-stationary transonic flow around an airfoil. The method h based on coupling of non-viscous external flow with viscous flow in the boundary layer located at the airfoil surface and along vortex track. Physical model of the external flow is based on non-stationary, complete equation of potential, which is solved with the use of finite difference method. Equations of compressive boundary layer are solved as integrals of a system of normal differential equations. The form of this equation system is various and depends on character of the flow in the boundary layer. Within calculations an analysis of laminar-turbulent transformation is being performed. Coupling of the viscous flow in the boundary layer with non-viscous external flow is based on a semi-reverse method. Practical realization of the elaborated method is a computer program, which enables an analysis of transonic flow around an airfoil both in completely non-stationary and stationary conditions. The program was elaborated as a computational module of a program package solving problems of optimization of helicopter airfoils. Examples of test calculations are presented and the obtained results are compared to results of experiments.

4

Instalacja do badania przepływu pary przegrzanej i mokrej ze zjawiskami kondensacji

Mańka G., Łukowicz H., Werbowski T., Wróblewski W., Dykas S.

Zeszyty Naukowe Katedry Mechaniki Stosowanej / Politechnika Śląska

|

2001

|

z. 15

215-220

PL

W artykule przedstawiono koncepcję stanowiska pomiarowego do badania przepływów pary wodnej przez dysze i kanały łopatkowe, metodykę i zakres pomiarów, uzyskane wstępne wyniki badań oraz przykłady otrzymanych wizualizacji zjawiska kondensacji. Przedstawione wyniki badań eksperymentalnych potwierdzają celowość budowy stanowiska. Uzyskana wysoka zgodność rezultatów obserwacji z przyjętym modelem numerycznym pozwala przypuszczać, że w miarę gromadzenia większej ilości wyników doświadczeń możliwa będzie dokładna analiza ich porównania z opracowanym w Instytucie algorytmem obliczeniowym.

EN

The article shows a concept of measuring stand for studies of steam flow through nozzles and blade channels, methods and scope of measurements, obtained initial results and visualization examples of condensation phenomena. The presented experiment results support purposefulness of stand construction. High fidelity of obtained results with assumed numerical model allows to presume that along with a growing amount of data from further experiments, a more detailed analysis of their comparison with our Institute's numerical algorithm should be possible.

5

Separated transonic airfoil flow of humid air

Nosal Z., Selerowicz W.

Research Bulletin / Warsaw University of Technology, Institute of Aeronautics and Applied Mechanics

|

2001

|

nr 12

19-24

EN

The results of experimental investigations into a transonic flow of humid air over NACA0012 airfoil at a high angle of attack (5-10 deg) are presented. Three typical cases of transonic separated flows within a wide range of humidity (10% to 80%) were studied. The first one with the presence of high intensity shock causing boundary layer separation, the second one with a flow separation associated with a strong periodic shock oscillations, and the last one with a total boundary layer separation in the absence of a shock wave. For each case pressure measurements and flow visualisations have been performed.