Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Investigations of the turbulent thermo-fluid performance in a circular heat exchanger with a novel flow deflector-type baffle plate

Rahman Md Atiqur, Dhiman Sushil Kumar

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2023

|

Vol. 71, nr 4

art. no. e145939

EN

An axial flow tubular heat exchanger has been experimentally investigated to augment the heat transfer rate with a novel swirl flow of air past the heated tubes. The novel design has been based on circular baffle plates provided with trapezoidal air deflectors of various inclination angles. The arrangement of tubes is kept the same throughout the experiment, in accordance with the longitudinal airflow direction. The tubes maintained a constant heat flux condition over the surface. Four deflectors with equal inclination angles were developed on each baffle plate, generating air swirl inside a circular duct carrying the heated tubes that increase air-side turbulence and, consequently, the surface heat transfer rate. The baffle plates were placed equidistant from each other at variable pitch ratios. The Reynolds number was kept in the range of 16000– 28000. The effect of pitch ratios and inclination angles on the thermo-fluid performance of the heat exchanger was studied. The investigations revealed an average improvement of 3.75 times in thermo-fluid performance for an exchanger with a deflector baffle plate with a baffle inclination angle of 50_ and a pitch ratio of 1.4 when compared to other inclination angles and pitch ratios.

2

Modelowanie termicznego przetwarzania paliw w przepływie zawirowanym

Zarzycki Robert, Kobyłecki Rafał

Przemysł Chemiczny

|

2020

|

T. 99, nr 4

620--623

PL

Przedstawiono konstrukcję paleniska cyklonowego pozwalającego na prowadzenie procesów spalania i zgazowania paliw stałych w silnie zawirowanym przepływie. Przeprowadzone obliczenia numeryczne procesu spalania i zgazowania pyłu węglowego wykazały, że możliwe jest uzyskanie na wylocie z paleniska cyklonowego stężenia CO wynoszącego 78,6%. Sposób prowadzenia procesu zgazowania paliwa pozwala na kontrolę temperatury wewnątrz paleniska cyklonowego.

EN

Anal. of the combustion and gasification of coal dust in the designed cyclone furnace was carried out on the basis of numerical calcn. The temp. control in the furnace chamber was adjusted by means of an endothermic Boudouard reaction (gasification of a carbonizate). The design of the lower part of the furnace and the arrangement of the gas supply nozzles allowed to control the residence time of the fuel grains in the furnace. Coal gasification products showed CO concn. of about 78.6%.

3

Swirl flow analysis based on Electrical Capacitance Tomography

Saoud A., Mosorov V., Grudzień K.

Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska

|

2016

|

nr 2

19--23

EN

This paper describes an application of dual-plane Electrical Capacitance Tomography (ECT) system for gas-solid swirl flow measuremetns. The angular component of the velocity in the pipes cross section was calculated. The angular velocity was determined based on tomographic data sets obtained from the physical model and also simulated data sets of the swirl flow phenomena. Analysis of material concentration changes in time, with the aid of sequences of 2D reconstruction images, allowed to swirling flow, angular velocity vectors to be successfully evaluated.

PL

W artykule opisano zastosowanie dwupłaszczyznowego systemu elektrycznej tomografii pojemnościowej (ECT) do pomiaru przepływów wirowych materiałów sypkich. W artykule zaprezentowano metodę wyznaczania składowej kątowej prędkości przepływu. Algorytm opiera się na analizie obrazów tomograficznych. Analiza zmian koncentracji materiału sypkiego w czasie, otrzymana przy pomocy sekwencji 2D obrazów tomograficznych, pozwoliła na ocenę przepływu wirowego poprzez wyznaczenie wektora prędkości kątowej przepływu. Weryfikację metody przeprowadzono na podstawie danych uzyskanych za pomocą przygotowanego modelu fizycznego i zbioru danych pomiarowych symulowanego przepływu wirowego.

4

Combustion of mixtures of biogases and syngases with high molar fraction of methane in strong swirl flow

Ślefarski R., Sacha J., Grzymisławski P.

Archivum Combustionis

|

2014

|

Vol. 34 nr 2

117--128

EN

The paper presents results of experimental studies on combustion of mixtures of methane and biogas and syngas in the swirl burner. The swirl of the stream of mixture of air and gases in the burner was generated by a swirler with helical blades. The study was focused on the influence of molar fraction of carbon dioxide (for biogas) and hydrogen (for syngas) on flame stability and emissions of nitric oxide compounds during combustion. The results, both experimental and numerical, show that a low content of carbon dioxide in methane- air mixture leads to better flame stability through an increase of the volume of the recirculation zone. It also leads to the lowering of emission of nitric oxides caused in the first order by the lowering of the temperature of flame. Co-combustion of natural gas with syngas containing hydrogen results in a considerable increase in flame stability due to a strong increase in velocity of flame propagation in laminar flow. It also causes increasing turbulent velocity of flame propagation. However, when a limit of molar fraction of hydrogen is passed, it leads to flashback.

5

Development of an optical swirl sensor for DI-diesel engines

Vanhaelst R., Czajka J.

Silniki Spalinowe

|

2010

|

R. 49, nr 4

45-59

EN

In this paper the systematic development of an optical swirl sensor to measure the swirl ratio in an operating serial turbocharged DI-diesel engine is described. The optical sensor detects the visible light of the combustion, in particular the emission of the sooting flame in a wavelength range from 600 nm up to 1000 nm. The acceptance angle is so small that the soot clouds from every spray can be detected as they are being turned under the optical sensor by the swirling flow. In a first part the new optical probe method was validated on a transparent engine by comparison with high speed video recordings. In the second part several hardware variations were made on a serial DI-diesel engine which was equipped with a variable swirl valve. The influence of the opened- and closed swirl valve constellation, the piston geometry and the injector influence on the swirl ratio was measured with the optical probe technique. The results were compared with a zero dimensional simulation model. There was a good agreement between the swirl measurements and the 0D-model. The optical swirl sensor has proven to be a powerful tool to optimize the combustion process. Without any modifications on the cylinder head, the effect of application parameters and hardware parts on the swirl strength can be quantified for all engine loads and speeds.

PL

W artykule opisano rozwój czujnika optycznego, który jest wykorzystywany do pomiarów stopnia zawirowania w pracującym silniku o ZS z wtryskiem bezpośrednim i turbodoładowaniem. Czujnik optyczny rejestruje widzialne światło spalania, w szczególności promieniowanie sadzy w płomieniu dyfuzyjnym w zakresie długości fal od 600 do 1000 nm. Kąt obserwacji czujnika optycznego jest wystarczająco mały do wykrycia ruchu obłoku promieniującej sadzy wywołanego przez zawirowanie ładunku w cylindrze, dla każdej strugi wtryskiwanego paliwa. W początkowej części artykułu nowa metoda badań czujnikiem optycznym została zweryfikowana na silniku transparentnym przez porównanie z wynikami obserwacji ruchu płomienia zarejestrowanymi za pomocą szybkiego filmowania. W dalszej części artykułu przedstawiono kilka zmian konstrukcyjnych wykonanych na seryjnym silniku o ZS typu DI, który został wyposażony w zawór wytwarzający zmienne zawirowanie obwodowe. Wpływ otwierania i zamykania tego zaworu oraz geometrii korony tłoka na stopień zawirowania ładunku określono przy wykorzystaniu techniki pomiarów optycznych. Otrzymane wyniki porównano z wynikami symulacji uzyskanymi dla modelu 0-wymiarowego. Stwierdzono zgodność wyników pomiarów zawirowania i symulacji modelu 0D. Optyczny czujnik zawirowania okazał się przydatnym narzędziem do optymalizowania procesu spalania. Wpływ parametrów regulacyjnych oraz elementów konstrukcyjnych na stopień zawirowania ładunku może być wyznaczony dla całego zakresu obciążenia i prędkości obrotowej silnika bez jakichkolwiek modyfikacji konstrukcyjnych głowicy silnika.

6

Development of an optical swirl sensor for DI-diesel engines

Vanhaelst R., Hentschel W., Müller Ch., Czajka J.

Silniki Spalinowe

|

2009

|

R. 48, nr 2

37-49

EN

In this paper the systematic development of an optical swirl sensor to measure the swirl ratio in an operating serial turbocharged DI-diesel engine is described. The optical sensor detects the visible light of the combustion, in particular the emission of the sooting flame in a wavelength range from 600 nm up to 1000 nm. The acceptance angle is so small that the soot clouds from every spray can be detected as they are being turned under the optical sensor by the swirling flow. In a first part the new optical probe method was validated on a transparent engine by comparison with high speed video recordings. In the second part several hardware variations were made on a serial DI-diesel engine which was equipped with a variable swirl valve. The influence of the opened- and closed swirl valve constellation and the piston geometry on the swirl ratio was measured with the optical probe technique. The results were compared with a zero dimensional simulation model. There was a good agreement between the swirl measurements and the 0D-model. The optical swirl sensor has proven to be a powerful tool to optimise the combustion process. Without any modifications on the cylinder head, the effect of application parameters and hardware parts on the swirl strength can be quantified for all engine loads and speeds.

PL

W artykule opisano rozwój optycznego czujnika zawirowania, który jest wykorzystywany do pomiarów stopnia zawirowania w pracującym silniku o ZS z wtryskiem bezpośrednim i turbodoładowaniem. Czujnik optyczny rejestruje widzialne światło spalania, w szczególności promieniowanie sadzy w płomieniu dyfuzyjnym w zakresie długości fal od 600 do 1000 nm. Kąt obserwacji czujnika optycznego jest wystarczająco mały do wykrycia ruchu obłoku promieniującej sadzy wywołanego przez zawirowanie ładunku w cylindrze, dla każdej strugi wtryskiwanego paliwa. W początkowej części artykułu nowa metoda badań czujnikiem optycznym została zweryfikowana na silniku transparentnym przez porównanie z wynikami obserwacji ruchu płomienia zarejestrowanymi za pomocą szybkiego filmowania. W dalszej części artykułu przedstawiono kilka zmian konstrukcyjnych wykonanych na seryjnym silniku o ZS typu DI, który został wyposażony w zawór wytwarzający zmienne zawirowanie obwodowe. Wpływ otwierania i zamykania tego zaworu oraz geometrii korony tłoka na stopień zawirowania ładunku określono przy wykorzystaniu techniki pomiarów optycznych. Otrzymane wyniki porównano z wynikami symulacji uzyskanymi dla modelu 0-wymiarowego. Stwierdzono zgodność wyników pomiarów zawirowania i symulacji modelu OD. Optyczny czujnik zawirowania okazał się przydatnym narzędziem do optymalizowania procesu spalania. Wpływ parametrów regulacyjnych oraz elementów konstrukcyjnych na stopień zawirowania może być wyznaczony dla całego zakresu obciążenia i prędkości obrotowej silnika bez jakichkolwiek modyfikacji konstrukcyjnych głowicy silnika.