Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Mixing power and hydrodynamics for different clearances of the flat blade turbine impeller

Stelmach Jacek

Chemical and Process Engineering : New Frontiers

|

2023

|

Vol. 44, nr 2

art. no. e7

EN

In the paper, the mixing power and distributions of velocity and velocity pulsations in a baffled stirred tank with a flat blade turbine impeller placed at different distances from the bottom were determined. It was found that the mixing power reaches minimum values when the relative clearance of the impeller is C/D = 0.6÷0.7. The investigations of velocity distributions using the PIV method showed the axial flow of the liquid through the impeller. This results in deviations from the typical radial-circumferential flow and changes in mixing power vs. impeller clearance versus a Rushton impeller. With a clearance corresponding to the minimum power, the flow is axial-circumferential with one circulation loop. For a flat blade turbine impeller, good mixing conditions are obtained for a clearance of 0.8 < C/D < 0.9.

2

Mixing effects in the river downstream from pollution discharge point

Bielski Andrzej

Technical Transactions

|

2021

|

Vol. 118, iss. 1

art. no. e2021004

EN

This paper follows the propagation of pollution in a river with a rectangular crosssection of the river bed and a variable cross-sectional velocity. The calculations were made for steady flows and steady pollutant concentrations. To approximate the velocity distribution in the river bed a set of equations for current and vorticity functions was solved. The distribution of pollutant concentrations in the river was calculated from a bidirectional advection and turbulent diffusion equation. Analysis of the distribution of concentrations leads to the conclusion that the effects of transverse advection associated with a lateral inflow of pollutants disappear relatively quickly. Therefore, the distribution of concentrations in cross sections further downstream from the point of pollutant discharge can be determined quite accurately just from an advection-diffusion model, with no transverse advection effects included. Such a level of accuracy is usually sufficient to assess the impact of a pollution source on the aquatic environment. The transverse mixing of pollutants in the stream proceeds slowly and creates a large mixing zone in which the concentrations of pollutants (low but still significant for water quality) can be detected in cross-sections that are remote from the pollutant discharge point. Transverse advection may be ignored while calculating concentrations in remote cross sections at straight watercourse sections and in steady state conditions.

3

Zastosowanie modelowania hydraulicznego 2D w weryfikacji prawidłowości położenia osi filarów mostowych w stosunku do kierunku przepływu

Bartosik Zbigniew, Batory Jakub, Pietrykowski Radosław, Rukść Sylwester

Gospodarka Wodna

|

2021

|

Nr 1

14--25

PL

Przedstawiono analizę oddziaływania usytuowania filarów przeprawy mostowej przez Wisłę na trasie Południowej Obwodnicy Warszawskiej (POW), na zmiany kierunków przepływu wody w korycie rzeki. Przedstawiono metodykę oraz wyniki symulacji różnego położenia filarów. Przedstawiono także ocenę wpływu lokalizacji przeprawy na kształtowanie Kępy Zawadowskiej - cennego obszaru przyrodniczego. Do analizy wykorzystano modelowanie numeryczne z wykorzystaniem aplikacji rodziny programów HEC-RAS.

EN

The article presents an analysis of impact of the location of pillars of the bridge crossing the Vistula River as part of the southern ring road for Warsaw (Południowa Obwodnica Warszawska, POW) on the direction of water flow in the riverbed. It presents the methodology and the results of simulations of different pillars locations. It also presents the impact assessment of the crossing location on the shape of Kępa Zawadowska - a precious natural area. The analysis uses numerical modelling including an application belonging to the HEC-RAS family.

4

The new method of determination of the mean outlet angle in the vaneless volute diffusor of the centripetal turbine

Samoilenko D.

Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów / Politechnika Warszawska

|

2018

|

z. 1/115

47--54

EN

In the present article the new method used for determination of the mean angle of the flow at the outlet of vaneless diffusor was developed. The method utilizes data obtained from 3D CFD simulation of the gas flow inside the turbine's volute. Special attention was payed to the location and geometrical characteristics of the control surface, where components of the mean angle of the flow at the outlet of vaneless diffuser are detected. In order to increase the accuracy of the angle’s determination a specially developed mathematical technique was used in this method. The value of the mean angle of the flow at the outlet of vaneless diffuser allows to express the triangle of velocity at the inlet of turbine's impeller. Obtained data could be further used in turbine’s one-dimensional quasi-stationary models.

PL

W niniejszym artykule przedstawiono nową metodę wyznaczania średniego kąta przepływu na wylocie z bezłopatkowej kierownicy dośrodkowej turbiny. Metoda ta wykorzystuje dane uzyskane z symulacji 3D przepływu gazu wewnątrz turbiny. Szczególną uwagę zwrócono na położenie i charakterystykę geometryczną powierzchni kontrolnej, na której są definiowane składowe średniego kąta przepływu na wylocie z bezłopatkowej kierownicy. W celu zwiększenia dokładności wyznaczenia tego kąta, w niniejszej metodzie został specjalnie opracowany aparat matematyczny. Znajomość wartości średniego kąta przepływu na wylocie z bezłopatkowej kierownicy pozwala na stworzenie trójkąta rozkładu prędkości na wlocie do wirnika turbiny. Uzyskane dane można następnie wykorzystać w jednowymiarowych quasi-stacjonarnych modelach turbiny.

5

Change in flow separation and velocity distribution due to effect of guide vane installed in a 90° pipe bend

Kumar Saha S., Nandi N.

Mechanics and Mechanical Engineering

|

2017

|

Vol. 21, nr 2

353--361

EN

Present paper makes an effort to study the flow separation and velocity distribution for incompressible turbulent flow through 90° pipe bend due to the effect of guide vane installed in the bend portion. It has been observed here how the normalized velocity distribution profile changes if the guide vane is provided. k-ɛ turbulence model has been adopted for simulation purpose. After validating with existing experimental results, a detailed study has been performed for a particular Reynolds number and four different positions of guide vane. The value of Curvature ratio (Rc/D) has been considered as 1 for present study. The results obtained from the present study have been presented in terms of graphical form. A flow separation region was found at bend outlet for flow through 90° pipe bend without guide vane. This secondary flow separation region was absent for the cases which deals with the flow through 90° pipe bend with guide vane. Velocity distribution at seven different downstream positions have been presented in graphical form. Position to get a fully developed velocity distribution profile for each cases has been estimated on the basis of presented results.

6

Badanie rozkładu prędkości w dyfuzorze turbiny wiatrowej

Pietkiewicz P., Miąskowski W., Nalepa K., Kowalczuk K.

Mechanik

|

2015

|

R. 88, nr 7CD

655--662

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań rozkładu prędkości powietrza przepływającego przez dyfuzor turbiny wiatrowej o osi poziomej. Zadaniem dyfuzora jest lokalne zwiększenie wartości prędkości strugi powietrza. Ma to zapewnić korzystniejsze warunki pracy turbiny. Badanie przeprowadzono dwiema metodami. Wykonano obliczenia numeryczne. Otrzymane wyniki zweryfikowano doświadczalnie. Dyskusja nad wynikami pozwala na ocenę przydatności dyfuzora jako elementu siłowni wiatrowej.

EN

The article presents results of the tests of the air velocity expansion flowing through the diffuser of the horizontal axis wind turbine. Local enlargement of the velocity value of the air stream is the role of the diffuser. It is to assure more profitable conditions of the turbine work. The research was conducted using two methods. Numeric calculations were carried out. Received results were verified in the experiment. Results discussion gives the opinion on the usefulness of diffuser as the wind turbine element.

7

Effect of Reynolds Number and Curvature Ratio on Single Phase Turbulent Flow in Pipe Bends

Dutta P., Nandi N.

Mechanics and Mechanical Engineering

|

2015

|

Vol. 19, nr 1

5--16

EN

Curved pipes are very often used in hydraulic systems facilitating compact, lightweight designs. But they can also be the cause of complex secondary flows as the curvature brings change of velocity profile, generation of vortices and production of hydraulic losses. In the present study, turbulent single phase flows through circular 90˚ curved bend for different curvature ratio (Rc/D = 1 to 5), defined as the bend mean curvature radius (Rc) to pipe diameter (D) is investigated numerically for different Reynolds number (Re) ranging from 1×105 to 10×105. The purpose of this study is to simulate numerically the flow pattern and characterize the swirling secondary flow in 90˚ bends. Flow simulation using CFD techniques are performed to understand these phenomena. The k − " model with SIMPLE method is used for present study. After validation of present model with published experimental data, a detail study has been performed to characterize the flow separation and the dependency of swirl intensity on Reynolds number and curvature ratio in 90˚ pipe bend for single phase turbulent flow.

8

Parametry mieszaniny rozkładów opisującej rozkład prędkości statków na wybranych odcinkach Kanału Kilońskiego

Kasyk L., Bugajski G.

Logistyka

|

2015

|

nr 4

3967--3972, CD2

PL

W niniejszym artykule przedstawiono koncepcję wyznaczania parametrów mieszaniny rozkładów opisującej prędkości statków typu cargo na odcinkach Kanału Kilońskiego. W mieszaninie wykorzystano rozkład normalny i rozkłady Gumbela. Analizę przeprowadzono dla kilku odcinków oddzielnie oraz łącznie. Do weryfikacji hipotez wykorzystano test chi – kwadrat Pearsona. Wykorzystano dane z systemu automatycznej identyfikacji statków – AIS.

EN

In this article a conception of determination of parameters of probability distributions mixture describing vessel speed on the Kiel Canal, has been presented. Using data from AIS, a probability density functions describing a vessel speed for cargo ships has been determined. The main components of the presented mixture were Normal and Gumbel distribution. To verification a distribution type the chi-square goodness-of-fit test has been used.

9

Laminar flow past the bottom with obstacles – a suspension approximation

Wojnar R., Bielski W.

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2015

|

Vol. 63, nr 3

685--695

EN

From Albert Einstein’s study (1905) it is known that suspension introduced to a fluid modifies its viscosity. We propose to describe the influence of obstacles on the Stokesian flow as a such modification. Hence, we treat the fluid flow through small obstacles as a flow with suspension. The flow is developing past the plane bottom under the gravity force. The spatial distribution of suspension concentration is treated as given, and is regarded as an approximation of different obstacles which modify the fluid flow and change its viscosity. The different densities of suspension are considered, beginning of small suspension concentration until 40%. The influence of suspension concentration on fluid viscosity is analyzed, and Brinkman’s formula as fitting best to experimental data is applied.

10

Modelowanie osiowosymetrycznych rozkładów prędkości dla przewodów zamkniętych o kołowym przekroju poprzecznym

Nawrat P., Waluś S.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2014

|

R. 60, nr 12

1196--1200

PL

Praca dotyczy modelowania rozkładów prędkości płynów w rurociągach. Przedstawiono rozkład prędkości wody w rurociągu o średnicy 1200 mm i profil prędkości powietrza w rurociągu o średnicy 100 mm. W pewnych warunkach lepszy jest model Krzyżanowskiego, niż powszechnie używany w podręcznikach model Prandtla. Zaproponowano trzy nowe modele: Walusia, Dąbrowskiego-Walusia i Nawrata. Okazało się, że najlepsze dopasowanie uzyskuje się dla dwóch ostatnich.

EN

The paper concerns of modeling of velocity distribution in pipe with various formulas, in purpose to achieve the best accordance with measuring data. This modeling is very important for estimation of calibration factor for sampling flow meters ([1, 7, 9]). The example of velocity distribution of water in 1200 mm pipe diameter (Fig. 1) and the profile of velocity of air for 100 mm pipe (Fig. 2) are introduced. The analysis of Prandtl model (2) was made, and it became to real that this model is not good enough for turbulent flow. In some conditions the Krzyżanowski formulae (3) is better. In the Figs 3 and 4 the results of Prandtl model’s parameters estimation are introduced. In the Fig. 5 the results for Dąbrowski-Waluś model are presented. The conditions for mathematical models describing the velocity distributions are formulated in Chapter 4, and are proposed some new models: Waluś (4), Dabrowski-Waluś (5) and Nawrat (6). Nine criterions of evaluating of model are presented, and in Table 1 their values of are given for Krzyżanowski model (3), Nawrat model (6) and for measurement data in the pipe of 100 mm (with probe without of blockage effect). Taking into account all of these criterions, the best fitting was achieved for Dabrowski-Walus model (5) and for Nawrat model (6). Results achieved in this paper shows, that there is the need for better estimation of velocity distribution model.

11

Analytical model for vertical velocity distribution and hydraulic roughness at the flow through river bed and valley with vegetation

Walczak N., Walczak Z., Hämmerling M, Przedwojski B.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2013

|

Tom 15, cz. 1

405--419

PL

W pracy przedstawiono, wyznaczone z bilansu sił, nowe rozwiązanie analityczne pionowego rozkładu prędkości i szorstkości hydraulicznej z roślinnością zatopioną i nie zatopioną. Dla tego rodzaju roślinności opracowano różne modele turbulencji. Wymienione rozwiązanie analityczne opisuje przepływ wody przez roślinność o różnej strukturze gęstości jej elementów w kilku warstwach. Przeprowadzone obliczenia prędkości wykazują bardzo dobrą zgodność z wynikami pomiarów w warunkach koryta naturalnego rzeki Warty oraz z wynikami pomiarów w korytach hydraulicznych. Stwarza to potencjalną możliwość szerokiego zastosowania prezentowanego rozwiązania w praktyce inżynierskiej.

12

Przepływ masy czekoladowej w szczelinie między płaską powierzchnia a walcem w procesie konszowania czekolady

Kiljański T.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2011

|

Nr 1

23-24

PL

Rozpatrywano przepływ płynu opisanego równaniem Herschela-Bulkleya, reprezentującego własności reologiczne stopionej czekolady, w szczelinie między płaskim dnem aparatu a toczącym się po nim walcem. Wyprowadzono równania opisujące rozkład prędkości, naprężenia stycznego i gradientu ciśnienia w szczelinie oraz zapotrzebowanie mocy. Zaproponowano algorytm obliczeń powyższych wielkości.

EN

Flow of visco-plastic fluid described by the Herschel-Bulkley equation, representing rheological properties of molten chocolate, in a gap between the apparatus flat bottom and the cylinder rolling on it was considered. Equations describing velocity, shear stress, pressure gradient distribution and power consumption were derived. The algorithm for calculation of above mentioned properties was proposed.

13

Badania prędkości przepływu w strumieniu wylotowym cieczy dla mieszadła turbinowego tarczowego

Talaga J.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2011

|

Nr 4

34-35

PL

W pracy zaprezentowano wyniki badań rozkładu średnich prędkości przepływu w strumieniu wylotowym cieczy tłoczonej przez mieszadło turbinowe tarczowe. Pomiarów prędkości dokonano za pomocą dwukanałowego anemometru laserowego (LDA). Badania prowadzono dla dwóch różnych odległości usytuowania-mieszadla nad dnem zbiornika Wyniki badań uogólniono w postaci równań ilościowych opisujących zmiany prędkości w funkcji promienia zbiornika i wysokości łopatki mieszadła. Porównanie wyników pozwpliło na ocenę wpływu wysokości zawieszenia mieszadła nad dnem na rozkład prędkości cieczy w strumieniu wylotowym z mieszadła.

EN

Profiles of mean velocity components in impeller discharge stream for t Rushton turbine in a mixing tank using two-component Laser Doppl Anemometry (LDA) are presented in the paper. Measurements were ps formed for two different clearances between the middle of impeller blad and the bottom of mixing vessel. An influence of radial distance and t blade height on velocity profiles was processed in a form of correlatii equations. An effect of the clearance between the impeller and vessel be tom on velocity profiles was discussed.

14

Visualization of an outflow in the radial blade passage on the basis of thermoanemometric measurements

Fortuna S., Siwek T., Figiel P.

Mechanics and Control

|

2010

|

Vol. 29, no. 1

11-15

EN

In this paper results of measurements of velocity distribution in the blade passage of radial rotor are presented. Construction of professional test rig with covered rotor passage and thermoanemometr usage made possible fluid flow visualization and detailed analysis of flow direction. Carried out tests showed high speed in negative pressure region. This means contrast to recently known theory about positive pressure regions. Correctness of measurements and results has been confirmed by smoke visualization and examples of computational simulations.

PL

Artykuł prezentuje rezultaty badań rozkładu prędkości w kanale międzyłopatkowym wirnika promieniowego. Skonstruowanie specjalnego stanowiska badawczego z zaklejonym kanałem wirnika i wykorzystanie termoanemometru umożliwiło wykonanie wizualizacji przepływu czynnika wraz z dokładną analizą kierunku jego przepływu. Przeprowadzone doświadczenia wykazały występowanie wysokiej prędkości promieniowej po stronie podciśnieniowej łopatki, a nie jak dotąd sądzono po stronie nadciśnieniowej. Poprawność badań została potwierdzona na podstawie wizualizacji dymowej oraz literaturowych symulacji komputerowych.

15

Obliczanie rozkładu prędkości przepływu wody w obszarze z roślinnością sprężystą

Kubrak E.

Gospodarka Wodna

|

2008

|

Nr 11

448-456

PL

Przedstawiono metodykę obliczania rozkładu prędkości przepływu wody w obszarze z roślinnością sprężystą. Turbulentny przepływ wody opisano w założeniu jednostajnego ustalonego ruchu wody. Naprężenia turbulentne w wodzie wyrażono za pomocą gradientu prędkości średniej i długości drogi mieszania. Drogę mieszania przedstawiono w funkcji głębokości w obszarze przepływu wody nad dnem pokrytym jednorodną roślinnością. Obliczone wartości prędkości przepływu wody porównano z wynikami pomiarów prędkości przeprowadzonymi w laboratorium. Weryfikację metodyki obliczeń prowadzono dla elementów sprężystych symulujących roślinność.

16

Opis rozkładu prędkości przepływu wody w korycie z elementami sprężystymi

Kubrak E.

Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska

|

2006

|

Vol. 15, No. 2

90--98

EN

The water flow description in open channel through submerged flexible stems is derived from stationary uniform flow equation. The turbulent shear stresses were calculated using Boussinesqu equation. In order to relate turbulent stresses to velocity gradients mixing length theory was used. The new numerical scheme is appropriate for analysis of the vertical velocity profile through submerged flexible stems for given bottom roughness.

17

Analiza wyników pomiaru prędkości cieczy rotujacej w kadzi wirowo-osadowej

Jakubowski M., Bil T., Tesmer R.

Inżynieria Rolnicza

|

2005

|

R. 9, nr 9

149--156

PL

Praca przedstawia analizę wyników pomiarów prędkości wirowania cieczy w kadzi wirowo - osadowej. Badania przeprowadzono na laboratoryjnej kadzi wirowo – osadowej o średnicy D = 0,64 m i maksymalnej wysokości nalewu Hmax = 0,92 m. Pomiary ciśnienia hydrodynamicznego dokonano poprzez zastosowanie zaadaptowanych do tego celu rurek Pitota w postaci grzebienia pomiarowego. Przeprowadzono aproksymację wyników eksperymentalnych określając rozkład pola prędkości cieczy w kadzi. Do analizy wyników zastosowano dodatek SOLVER arkusza kalkulacyjnego EXCEL.

EN

The paper presents analyses of measuring the velocity of the fluid rotating in a whirling-settling vat. Tests were carried out in a laboratory whirling-settling vat which diameter is D = 0.64 m and max discharge head is Hmax = 0.92 m. Measurements of hydrodynamic pressure were taken using Pitot comb specially adopted for this purpose. Experimental results were approximated determining the fluid velocity field distribution in the vat. Analyses were carried out using a SOLVER add-on card to an EXCEL spreadsheet.

18

Finite element solution of mixed convection micropolar fluid flow between two vertical plates with varying temperature

Kumar L., Bhargava R., Bhargava P., Takhar H. S.

Archives of Mechanics

|

2005

|

Vol. 57, nr 4

251--264

EN

This paper presents a finite element solution for the mixed convection micropolar fluid flow between two parallel plates with varying temperature. The governing differential equations are solved numerically using the finite element method. The effect of important parameters, namely pressure gradient, micropolar parameter and surface, condition parameter on velocity, microrotation as well as on temperature functions has been studied. It is noticed that the micropolar fluids act as a cooling agent as well as a drag reducing fluids.

19

Uproszczony sposób wyznaczania rozkładów prędkości w metodzie panelowej wykorzystującej ciągły rozkład wirów

Strzelczyk P.

Prace Instytutu Lotnictwa

|

2001

|

Nr 4 (167)

69-74

PL

W artykule przedstawiono zastosowanie interpretacji ciągłego rozkładu wirowości na powierzchni profilu podanej przez E. Martensena w celu uproszczenia obliczeń rozkładów prędkości w przepływie potencjalnym. Do celów obliczeniowych wykorzystano metodę panelową z liniowym rozkładem natężenia cyrkulacji wzdłuż panelu (SVM), z warunkiem brzegowym Neumana. W prezentowanym ujęciu prędkości wyznacza się nie w punktach kolokacji, a w narożach wielokata aproksymującego profil. Powyższe podejście pozwala na redukcję kosztu obliczeniowego SVM, dzięki możliwości zastosowania stosunkowo niewielkiej liczby paneli, przy poprawie jakości rozwiązania. Dodatkową korzyścią jest, iż rozwiązanie otrzymuje się na rzeczywistej powierzchni profilu, a nie w punktach kolokacji, leżących (zależnie od lokalnej krzywizny profilu) wewnątrz lub na zewnatrz konturu. W pracy przedstawiono wyniki obliczeń numerycznych, pozwalające zilustrować zastosowanie opisanej metody. Przedstawiono wpływ ilości paneli na jakość rozwiązania. Wyniki porównano ze znanymi danymi literaturowymi.

EN

The paper presents application of the Martensen's interpretation of continuous vortices distribution for simplifications of velocity and pressure distribution at the two-dimensional airfoil. The flow was assumed to be potential, steady and incompressible. The present method empluys boundary elements with linear distribution of circulation. The boundary conditions is Neumann-type. In the present approach tangetial velocity is calculated in the corners of type polygon approximating of the airfoil. This method allows us to reduce of computational cost of Surface Vorticity Method, thanks to possibility of application of relatively small number of panels (ca. 20 panels). An additional advantage of the presented method is calculation of the velocity directly at the true surface of airfoil, not at the collocation points. The collocation points are placed in the middle of boundary elements: inside or outside of the true surface of airfoil. In the paper some examples of the numerical results have been compared with known analytical solutions, as well as experimental data. A wery good agreement with analytical and experimental data has been found.

20

Pomiar i obliczenia rozkładu prędkości w turbulentnym przepływie hydromieszaniny Binghama

Bartosik A. S.

Inżynieria Chemiczna i Procesowa

|

2001

|

T. 22, z. 3B

223--228

PL

Badanym medium jest hydromieszanina Bingham’a o d50=0,01 mm. Przedmiotem badań jest pomiar i obliczenia rozkładu prędkości w poziomym rurociągu o średnicy wewnętrznej 50 mm, w zakresie umiarkowanych koncentracji fazy stałej. Wyniki obliczeń numerycznych profilu prędkości, przy użyciu zmodyfikowanego modelu turbulencji oraz z zastosowaniem hipotezy Wilson’a-Thomas’a, porównano z wynikami własnych badań eksperymentalnych. Zgromadzone wyniki potwierdzają, że zmodyfikowany model turbulencji poprawnie przewiduje rozkład prędkości, który jakościowo różni się od profilu w cieczy newtonowskiej.

EN

Bingham hydromixture with d50=0.01 mm is studied medium. Focus of attention is directed toward measurements and predictions of velocity distribution in horizontal pipe of 50 mm ID in moderate range of solid concentration. Results of numerical predictions, using modified model of turbulence with aid of Wilson-Thomas hypothesis, are matched with own experimental data. Collected results confirm that modified model of turbulence well predicts velocity distribution and velocity shape is qualitatively different from the Newtonian one.