Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The impact of size in fenestration design on the airflow and temperature in natural cross ventilation, case study: A two-bedroom Polish multifamily home

Mohammadi Mohammad Mahdi, Janowski Maciej

Builder

|

2023

|

R.27, nr 10

74--83

EN

In countries with cold winters such as Poland, there is growing evidence for proliferating overheating in summer times due to climate change. Hence, buildings become more uncomfortable for their occupants during hot summers. To tackle this challenge, we use the passive strategies potential to adapt buildings in line with their experimental and engineering analysis of the indoor environment. This paper demonstrates the results of both thermal and airflow simulation of existing naturally ventilated in double-bedroom homes in Poland. Thermal and airflow simulation is used to improve the natural ventilation system and to address summer thermal comfort problems due to excessive hot airflow caused by climate change. In the first step of the research, over 300 multi-family home plans all over Poland were categorized by size, ventilation type, facade organization, and fenestration type. In the second part, computational fluid dynamics (CFD) analysis is used on 3D models to predict indoor airflow velocities for different levels of the building envelope airflow permeability. Then, a coupled thermal and airflow simulation with 2 different window size, fully open, and with 3 integrated shadings options (base model or no shadings, 30 cm overhang with side-fin, and 10 cm depth horizontal louvers) are done to investigate whether the more opened envelope reduces a summer overheating problem. The results for the optimized natural ventilation through fenestrations successfully address houses' summer discomfort problem by reducing the indoor temperature between 2-3ºC and in some cases up to 4ºC cooler than similar model with small windows.

PL

Z powodu zmian klimatu w krajach o mroźnych zimach, takich jak Polska, pojawia się coraz więcej dowodów na coraz częstsze przegrzewanie się pomieszczeń w okresie letnim. Dlatego budynki stają się bardziej niewygodne dla ich mieszkańców podczas upalnego lata. Aby sprostać temu wyzwaniu, wykorzystano potencjał strategii pasywnych do adaptacji budynków zgodnie z ich eksperymentalną i inżynierską analizą środowiska wewnętrznego. W artykule przedstawiono wyniki symulacji termicznej i przepływu powietrza w istniejących polskich mieszkaniach dwupokojowych z naturalną wentylacją. Symulacja termiczna i przepływu powietrza służy do poprawy systemu naturalnej wentylacji i rozwiązania problemów związanych z komfortem cieplnym w lecie, spowodowanych nadmiernym przepływem gorącego powietrza związanym ze zmianami klimatycznymi. Na pierwszym etapie badań ponad 300 projektów domów wielorodzinnych z całej Polski zostało skategoryzowanych pod względem wielkości, rodzaju wentylacji, organizacji elewacji i rodzaju okien. W drugiej części analiza obliczeniowej dynamiki płynów (CFD) była wykorzystywana na modelach 3D do przewidywania prędkości przepływu powietrza w pomieszczeniach dla różnych poziomów przepuszczalności powietrza przez powłoki zewnętrzne budynku. Następnie przeprowadzano połączoną symulację termiczną i przepływu powietrza z dwoma różnymi rozmiarami okien, całkowicie otwartymi, i trzema zintegrowanymi opcjami zacienienia, aby zbadać, czy bardziej otwarta powłoka budynku zmniejsza problem przegrzania mieszkania w okresie letnim. Wyniki pokazują, że zoptymalizowana naturalna wentylacja przez okna skutecznie rozwiązuje problem dyskomfortu w domach latem, obniżając temperaturę wewnętrzną o 2-3°C, a w niektórych przypadkach nawet o 4°C w porównaniu do podobnych modeli ze standardowymi oknami.

2

Przepływ powietrza w przestrzeni klatki schodowej w zależności od temperatury powietrza zewnętrznego

Bogusławska Arleta, Brzezińska Dorota

Materiały Budowlane

|

2022

|

nr 12

17--21

PL

W artykule przedstawiono wyniki eksperymentu w skali rzeczywistej dotyczącego przepływu powietrza wywołanego siłą ciągu naturalnego w przestrzeni klatki schodowej budynku średniowysokiego, zlokalizowanego na terenie Politechniki Łódzkiej. Badania były realizowane przez 6 miesięcy, co wynika z braku informacji literaturowych o zachowaniu się systemu w tak długim przedziale czasu. Uzyskane wyniki pozwalają stwierdzić, że przez ok. 80% czasu w ciągu roku system oddymiania grawitacyjnego działa z odpowiednią wydajnością. Wyniki pomiarów zostały zweryfikowane z wykorzystaniem symulacji CFD.

EN

Article presents the results of a real-scale experiment for natural air flow in staircase space in medium-high building located on Lodz University of Technology Campus. The experiments were performed for six months. In literature data there is a lack of information about temporary air flow in such a long period time. On the basis of research results it has been found that natural smoke exhoust system works with sufficient capacity for almost 80% time in year. The experimental results were verified using CFD simulation.

3

A proper borehole pattern design for coal seam methane drainage in Tabas coal mine using Comsol Multiphysics

Bagherzadeh Ali, Najafi Mehd, Marji Mohammad Fatehi, Noroozi Mehdi

Journal of Sustainable Mining

|

2022

|

Vol. 21, iss. 1

54--64

EN

Optimizing the operational parameters of the borehole pattern in the coal seam includes the maximum amount of gas to be drained with the least amount of drilling, investment, and drainage time. The main purpose of this research is to properly design the drainage borehole pattern in the C1 coal seam of the Tabas coal mine. In this research, the Comsol Multiphysics software was used for numerical modeling of the boreholes. According to the method of diffusion of methane gas in a coal seam, the reduction of methane gas concentration and the amount of gas released from the coal blocks were approximated. For the gas drainage boreholes, the three patterns of the rectangular, parallelogram, and triangular forms were considered. Also, the boreholes were modeled with the three diameters of 76, 86, and 96 mm. This modeling was performed for 180 days of drainage operation and showed that the triangular pattern was more suitable than the other two patterns. The presented model is applicable in coal mines where gas drainage operations are necessary and helps engineers design the patterns of drainage boreholes to maximize their gas drainage efficiency.

4

Comparative analysis of assumptions for numerical simulation of the effects of fire - safety of evacuation from the building structure

Dorsz Adam, Rusowicz Artur, Prawdzik Adam

Inżynieria Bezpieczeństwa Obiektów Antropogenicznych

|

2020

|

Nr 4

1--15

EN

Ensuring a safe evacuation for the users of a building is a major goal when designing structures and systems protecting them against the effects of a fire. The article discusses the safety assessment for evacuation of users from a building exemplified by an analysis using computational fluid mechanics to reproduce the environmental conditions during a fire. It presents a way to evaluate the possibility of a safe evacuation of users from a facility by indicating the criteria for the assessment of conditions on the evacuation routes during emergency evacuation. In order to verify the criteria for assessing the evacuation safety, a three-dimensional model of the object under consideration has been prepared, for which a dedicated calculation solver of Fire Dynamic Simulator fluid mechanics has been used to recreate the fire conditions in the building. Prepared calculation model takes into account both the development of a fire on a given floor of the building and the simulation of the designed fire ventilation system in operation. In the paper the authors compare the assumptions used to create a calculation model and analyze their impact on the assessment of evacuation safety. Comparative analysis of the assumptions used to prepare the fire model allowed to draw conclusions particularly important for the people evaluating the evacuation safety on the basis of the analysis of the operation of fire ventilation systems using the computational fluids mechanics.

5

The selection of the engine unit - main engine generator during the modernization of the 19D/TEM2 locomotive

Michalak Piotr, Merkisz Jerzy, Stawecki Włodzimierz, Andrzejewski Maciej, Daszkiewicz Paweł

Combustion Engines

|

2020

|

R. 59, nr 3

38--46

EN

The paper aims to present a generating set selection methodology for a modernized diesel locomotive. An analysis of the number of rolling stock, with particular emphasis on the number of diesel locomotives owned by national carriers was performed. Based on the popularity of the locomotives operated on Polish railways, the TEM2 locomotive was chosen to be the base reference for the modernized 19D locomotive described in the paper. The scope of the locomotive's modernization was described. Modernization included: replacement of the internal combustion engine, replacement of the generator set, installation of a new braking system with a pneumatic board and air preparation and treatment system, application of a modern control and diagnostics system with anti-slip system at start-up and braking, and the installation of railway traffic safety devices.

6

Modelling and simulation tests of a quadrocopter flying robot

Ciesielka Wojciech, Grzegorz Suchanek

New Trends in Production Engineering

|

2019

|

Vol. 2, Iss. 1

486--495

EN

In recent years, there has been a dynamic increase in the use of multirotor flying robots in various areas of economic and social life. Robots of this kind may be used in environmental research, after equipping them with an appropriate measuring systems. This includes taking measurements of various types of contaminants, such as: particulate matter (PM), various gases, noise and light pollution. To make this possible, it is necessary to conduct advanced model-simulation tests of the flying platform, analyse and determine the appropriate location for the measurement system. Most of the current research on methods and techniques of taking measurements on the flying platform does not take into account these issues. This work consists of two main parts: modeling and simulation tests, and experimental part carried out in laboratory conditions. As part of the work, quadrocopter dynamics equations have been developed and implemented in the Matlab/Simulink environment. The developed discrete mathematical model made it possible to simulate different robot maneuvers: upward, forward, sideways and rotation flight. In order to determine the required characteristics of the multicopter drive sets, a mobile dynamometer station was designed, constructed and programmed. The dynamometer allows, among others, to take measurements of thrust force, torque and rotational speed. The final stage of the work was the development of the numerical model and CFD calculations of the quadrocopter. In this part, distributions of the pressure fields and velocity for the robot's hover state were determined.

7

Wentylacja oddymiająca klatek schodowych w budynkach średniowysokich – ocena skuteczności instalacji

Bogusławska Arleta, Brzezińska Dorota, Dziubiński Marek

Instal

|

2019

|

nr 4

16--21

PL

W artykule omówiono elementy systemów oddymiania grawitacyjnego z nawiewem naturalnym oraz mechanicznym, ze wskazaniem newralgicznych elementów obu systemów. W oparciu o zrealizowane symulacje CFD przeprowadzono analizę skuteczności ich działania. Przy ocenie skuteczności działania każdego z analizowanych przypadków został wzięty pod uwagę, zgodnie z wymaganiami wytycznych CNBOP [11], czas oddymienia przestrzeni klatki. W celu weryfikacji uzyskanych wyników prób dymowych w skali rzeczywistej, przeprowadzonych w laboratorium dymu LabFactor Politechniki Łódzkiej porównano je z wynikami analiz CFD.

EN

The paper presents elements of natural smoke exhausting systems with natural and mechanical air supply, and pointing out critical elements of both systems. Effectiveness of their operation was carried out based on CFD simulation. Three volume of mechanical air supply system were analyzed. Analyzing the systems efficiency, based on CNBOP standards [11], the time of smoke exhaust was considered. In the final part result of smoke test in natural scale carried out in the smoke laboratory LabFactor Lodz University of Technology were compared with the result of CFD.

8

Analiza wyników symulacji różnych konfiguracji filtrów cząstek stałych w układzie wylotowym silnika o zapłonie iskrowym

Sokolnicka Barbara, Fuć Paweł, Szymlet Natalia, Siedlecki Maciej

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2019

|

R. 20, nr 6

268--273

PL

W artykule przedstawiono wyniki symulacji przepływu gazów wylotowych przez trzy konfiguracje ceramicznego nośnika umieszczonego w układzie wylotowym silnika. Nośniki różniły się parametrami gęstości cel na całej długości filtra. Przebadano filtr o stałym parametrze CPSI (ang. Cell per Square Inch), filtr o dwóch różnych gęstościach cel oraz nośnik potrójny. Dla każdego z elementów filtra wprowadzone zostały warunki brzegowe, które określają charakter przepływu oraz definiują rodzaj powierzchni danego elementu. Określony został także skład gazów wylotowych, których przepływ jest symulowany. Warunki początkowe symulacji zawierają dane dotyczące ciśnienia, temperatury oraz prędkości przepływu. Do przeprowadzenia symulacji wykorzystano oprogramowanie AVL Fire Aftertreatment. Program stanowi wiodące narzędzie do symulacji CFD w dziedzinie silników spalinowych.

EN

The article presents the results of exhaust gas flow simulation by three configurations of a ceramic support placed in the engine exhaust system. The carriers differed in the cell density parameters along the entire length of the filter. A filter with a fixed CPSI (Cell per Square Inch) parameter, a filter with two different cell densities and a triple support were tested. For each element of the filter, boundary conditions have been introduced, which define the nature of the flow and define the type of surface of a given element. The composition of the exhaust gases whose flow is simulated was also determined. The initial conditions of the simulation include data on pressure, temperature and velocity. AVL Fire Aftertreatment was used to carry out the simulation. The program is a leading tool for CFD simulation in the field of internal combustion engines.

9

Thermal analysis of smart building

Ambroziak A., Stasiak-Bieniecka M., Borkowski P.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2018

|

R. 94, nr 4

39--42

EN

In the paper the simulation and measurements of temperature distribution and humidity in a room of smart building are discussed. Initially, mathematical model has been created. For this purpose ANSYS Fluent has been used. The simulation has concerned changes in solar radiation, temperature, humidity, air velocity and the real structure of walls, ceiling and the ﬂoor of the room. Then, the measurement results and simulation results have been compared.

PL

W artykule zaprezentowano model matematyczny pomieszczenia w inteligentnym budynku oraz dokonano analizy termicznej na podstawie symulacji wykonanych przy użyciu pakietu Ansys Fluent. W symulacji uwzględniono zmiany nasłonecznienia i związanej z nim temperatury oraz prędkosci powietrza, a także rzeczywistą strukturę ścian, suﬁtu i podłogi pomieszczenia. Wykonano również analizę rzeczywistych pomiarów temperatury i wilgotnosci.

10

Zastosowanie techniki numerycznej typu CFD do symulacji przepływu w węźle kanalizacji deszczowej

Siuta T.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2018

|

Vol. 59, nr 6

9--10

PL

W artykule przedstawiono przykład numerycznej symulacji CFD przepływu w węźle kanalizacji deszczowej w warunkach dopływów ciśnieniowych. Celem badawczym była ocena zmiany przepustowości węzła na skutek dopływu do komory naprzeciwległych strumieni o znacznie różniących się wartościach prędkości.

EN

The article presents an example of numerical CFD simulation of flow in a rainwater sewer system node under pressure inflow conditions. The aim of the research was to evaluate the change of the node’s capacity as a result of inflow into the chamber of opposite streams of significantly different velocity magnitude.

11

Gas outflow from an underground site – numerical simulations into baric tendency and airflow rate relationship

Wrona P., Król A., Król M.

Archives of Mining Sciences

|

2018

|

Vol. 63, no. 2

251--268

EN

Gas emissions from underground sites to the atmosphere depend on many factors. Pressure drops are considered to be the most important. However, emissions can also be observed during the initial phase of the pressure rise, following a previous drop in pressure. On the other hand, gas emissions may not be detected when the pressure drops, especially when a previous pressure rise has taken place. The aim of the research was to determine the role of variations in baric tendency on airflow rate and its direction. To solve this problem a numerical model was built utilizing the Ansys Fluent software package. Subsequently, three scenarios of baric tendency variations were tested: a) rise – drop, b) drop – drop, c) drop – rise. The results showed inert behavior of gases. Under scenario (c), 1 hour after the change in tendency gases still were flowing out to the atmosphere. Considering scenario (a), it was proved that even during a pressure drop gas emissions do not take place, which can be crucial for further determination of the gas hazard at the surface or for assessment of the rate of gas emissions from a particular gas emitter. Scenario (b) merely gave an overview of the process and was mainly used for validation purposes. It gave a maximal CO2 concentration of 2.18%vol (comparable to measurements) and a CO2 mass flow rate 0.15kg/s. Taking into account greenhouse gas emissions this amounted to 514 kg CO2/h.

PL

Emisja gazów z górotworu do atmosfery zależy od wielu czynników, z których jako najważniejszy uznawane są spadki ciśnienia atmosferycznego. Jednakże podczas prowadzonych badań wypływ gazów został także odnotowany podczas początkowego okresu zwyżki barycznej, poprzedzonego zniżką. Wystąpiło także zjawisko braku wypływu gazów mimo występującej zniżki barycznej, w szczególności po okresie wzrostu ciśnienia. Dlatego celem przeprowadzonych badań było określenie wpływu zmian ciśnienia atmosferycznego (rodzaju tendencji barycznej) na natężenie przepływu gazów pomiędzy górotworem a atmosferą oraz wyznaczenie jego kierunku. Do badań stworzono model numeryczny zjawiska w programie Ansys Fluent. Założono trzy warianty zmian ciśnienia: a) zwyżka – zniżka, b) zniżka – zniżka, c) zniżka – zwyżka. Otrzymane wyniki potwierdziły występującą bezwładność badanego procesu. W przypadku scenariusza (c), 1 gazy wypływały do atmosfery przez okres godziny po zmianie tendencji barycznej ze zniżki na zwyżkę. Rozpatrując scenariusz (a), dowiedziono, że emisja gazów może nie wystąpić mimo zachodzącej zniżki ciśnienia atmosferycznego. Może to mieć kluczowe znaczenie przy określaniu zagrożenia gazowego na powierzchni terenu lub wyznaczaniu intensywności emisji gazów z górotworu. Scenariusz (b) był scenariuszem porównawczym i służył do walidacji modelu. Dla tego scenariusza otrzymano maksymalne stężenie CO2 wynoszące 2.18%vol (wartość porównywalna ze stwierdzoną podczas pomiarów) oraz natężenie emisji CO2 równe 0.15kg/s. W przeliczeniu na emisję godzinną jest to 514kg CO2/h. Wartość ta ma znaczenie pod kątem emisji gazów cieplarnianych do atmosfery.

12

Energy saving rates for a multistage centrifugal pump with variable speed drive

Rakibuzzaman M., Kim K., Kim H.-H., Suh S.-H.

Journal of Power Technologies

|

2017

|

Vol. 97, nr 2

163--168

EN

Multistage centrifugal pumps with variable speed drives are currently widely used in a variety of industrial and commercial applications. However, there are limitations to defining the efficiency of variable speed drive pumps. As an alternative method, energy saving rates can be evaluated with flow patterns and mean duty cycles. Computational fluid dynamics (CFD) is being used as a good tool to understand this and is less time consuming in terms of analyzing performances the experimental method. Research attention was focused on the energy saving rates of a multistage centrifugal pump for variable flow with variable speed drive through numerical and experiment methods. For this investigation Reynolds-averaged Navier-Stokes (RANS) equations were discretized by the finite volume method and a two equations SST model was used to account for three dimensional steady state flows. In the experimental system, an experimental set-up of a variable flow system was made to obtain energy saving rates and computational results were validated. The energy saving rates of the pumps depend on the flow patterns and specific mean duty cycles on which the machine or system operates. Mean duty cycles were divided into different flow operating conditions and a weighting for the mean value was given for each segment according to interval time. The pump system was operated at 50_70% of maximum flow rates. The energy saving rates were obtained from input power through CFD simulation and experimentally, and the mean duty cycle was obtained from flow patterns in the field of the pump. Energy saving rates were evaluated as a function of mean duty cycle and input power of the system operation. The total energy consumed for the constant speed drive was 25,922 kWh and for the variable speed drive pump was 17,687 kWh through CFD. The total annual energy saving rates were annually 33.81% through computational and 31.77% through experimental method with the variable speed drive system when compared to the constant speed drive system.

13

Badanie wpływu braku kontaktu rury z ożebrowaniem na proces wymiany ciepła w wymienniku lamelowym

Andrzejewski D., Łęcki M., Gutkowski A.

Zeszyty Naukowe. Cieplne Maszyny Przepływowe - Turbomachinery / Politechnika Łódzka

|

2016

|

nr 150

11--24

PL

W artykule przedstawiono wpływ miejscowego braku kontaktu żebra z rurą na wymianę ciepła w wymienniku lamelowym. Badania polegały na wprowadzeniu szczeliny, która powoduje pogorszenie wymiany ciepła. Symulacje numeryczne przeprowadzono w kodzie Ansys Fluent oparciu o model turbulencji SST. W artykule są prezentowane rozkłady temperatur oraz pola prędkości dla badanych przypadków Zgodnie z wynikami symulacji stwierdza się, że brak całkowitego kontaktu oraz jego lokalizacja ma istotny wpływ na wymianę ciepła. Najgorzej wypada przypadek ze szczeliną z przodu. Ponadto przedstawiono wyniki liczbowe dla strumienia ciepła w zależności od liczby Reynoldsa. Liczba Re dla badanych przypadków wynosiła 800 ÷ 4073. Strumień ciepła zawierał się w zakresie 0,32 ÷ 0,68 W.

EN

The article presents the impact of the lack of contact of fins with tubes in the lamellar heat exchanger. The study involved the modeling of the gap, which deteriorates heat transfer process. Numerical simulations were performed in the Ansys Fluent code, with the use of SST turbulence model. According to the results of simulations, it is concluded that the lack of complete contact and its location has a significant effect on heat transfer. The worst case is the option with gap in the front of the tube. In the article, for the tested cases, temperature distribution and velocity field are presented. In addition, the numerical results of heat transfer rate vs Reynolds number are showed. Re for the cases studied was in the range of 800 ÷ 4,073, heat transfer rates were in the range of 0.32 ÷ 0.68 W.

14

Gurney flap and T-strip influence on stabilizer aerodynamic effectiveness and hinge moment characteristics

Sieradzki A.

Prace Instytutu Lotnictwa

|

2016

|

Nr 4 (245)

199--208

EN

Classic Gurney flap and double Gurney flap (called T-strip) are well researched devices in fixed wing applications. However, their influence on aircraft movable steer aerodynamic characteristics is not widely documented. This paper presents aerodynamic analysis of these two airfoil trailing edge modifications, applied to a typical symmetrical aircraft stabilizer with movable steer. Both solutions were modelled as two dimensional cases and CFD calculations were performed for a selected range of angles of attack and steer deflections. As a result, a set of aerodynamic characteristics was received. They allowed to assess the influence of selected modifications on entire stabilizer aerodynamic effectiveness, as well as on hinge moment characteristics. The flow conditions change in the presence of the analyzed devices were also investigated. This way, performed analysis provided valuable information about advantages and disadvantages of using such devices on small aircrafts control surfaces. The results showed the possibility of significant improvement of the aerodynamic characteristics of the whole stabilizer by using Gurney flap or T-strip, especially at high steer deflection angles and moderately high lift coefficient values.

PL

Klasyczna klapka Gurneya oraz podwójna klapka Gurneya (T-strip) są dobrze przebadanymi urządzeniami w zastosowaniu do stałych płatów. Ich wpływ na charakterystyki aerodynamiczne ruchomych powierzchni sterowych nie jest jednak szeroko udokumentowany. W publikacji przedstawiono analizę aerodynamiczną dwóch wspomnianych modyfikacji krawędzi spływu profilu, w zastosowaniu do typowego dla statków powietrznych symetrycznego statecznika z ruchomym sterem. Obydwa rozwiązania zamodelowano jako przypadki dwuwymiarowe, a następnie przeanalizowano przy pomocy metod CFD dla szeregu kątów natarcia oraz wychyleń steru. W rezultacie otrzymano zestaw charakterystyk aerodynamicznych. Pozwoliły one na ocenę wpływu wybranych modyfikacji na efektywność aerodynamiczną kompletnego statecznika, jak również na charakterystyki momentu zawiasowego. Zbadano również zmiany jakie zachodzą w przepływie w obecności analizowanych urządzeń. Tym sposobem, przeprowadzona analiza dostarczyła cennych informacji dotyczących zalet i wad użycia tego typu rozwiązań na powierzchniach sterowych niewielkich statków powietrznych. Rezultaty wykazały możliwość znacznej poprawy charakterystyk aerodynamicznych całego statecznika w wyniku zastosowania klapki Gurneya lub typu T-strip, zwłaszcza przy dużych wychyleniach steru i umiarkowanie dużych wartościach współczynnika siły nośnej.

15

Modelowanie numeryczne procesu syntezy metanolu. Cz. 2, Symulacja CFD procesu w trójfazowym reaktorze zawiesinowym

Wodołażski A.

Przemysł Chemiczny

|

2015

|

T. 94, nr 12

2256-2262

PL

Sporządzono trójwymiarowy model numeryczny CFD (computational fluid dynamics) syntezy metanolu w trójfazowym reaktorze zawiesinowym. Przeprowadzono badania nad hydrodynamiką zawiesiny katalizatora CuO/ZnO w oleju parafinowym. Określono stopień zatrzymania gazu syntezowego, profile stężenia oraz pola prędkości zawiesiny w reaktorze. Zastosowano model bilansu populacji dla przepływających pęcherzy gazu syntezowego. Wyznaczono rozkłady wielkości pęcherzy gazowych w oparciu o wartość średnicy Sautera. Przeprowadzono obliczenia numeryczne syntezy metanolu z wykorzystaniem modelu kinetycznego Šetinca i Leveca z odbiorem ciepła reakcji przez chłodnicę reaktora.

EN

Three-dimensional computational fluid dynamics numerical model was used for modeling the MeOH synthesis in a 3-phase slurry reactor on CuO/ZnO catalyst slurry in paraffin oil. The syngas hydrodynamics and hold-up, conc. profile and velocity field of slurry in the reactor were detd. For balancing the syngas bubble flow, the population balance model was used. Gas bubble size distribution was based on Sauter diam. value. Numerical calcns. for modelling the MeOH synthesis were performed by using Šetinc-Levec kinetic model with heat removal option through a cooler.

16

CFD numerical study of catalyst slurry hydrodynamics in a Rushton turbine stirred tank reactor

Wodołażski A.

Modelowanie Inżynierskie

|

2015

|

T. 26, nr 57

69--75

EN

In this study, three dimensional computational fluid dynamics (CFD) model of catalyst slurry hydrodynamic in Rushton turbine- stirred tank reactor has been developed. The effect of solid catalyst particles distribution in elliptical reactor bottom has been investigated. The numerical calculations have analyzed the effect of catalyst particle size, viscosity and solids loading over a wide range. The results of numerical simulation show that distribution of the slurry concentration depends largely on the stirrer speed and physico-chemical parameters of solid catalyst particles. Effects of catalyst particles cloud height in stirrer tank reactor has been analyzed. Transient analysis of catalyst solid particles volume fraction for different times has been visualized. Dynamic pressure distribution impinge of agitator blades at different stirrer speed were studied. Furthermore, methanol synthesis from syngas derived by coal gasification in this reactor with heat removal option will be carried out.

PL

W pracy przestawiono trójwymiarowy model obliczeniowy CFD hydrodynamiki zawiesiny katalizatora w reaktorze zbiornikowym z turbiną Rushtona. Przeanalizowano wpływ rozmieszczenia cząstek stałych katalizatora na eliptycznym dnie reaktora. Obliczenia numeryczne przeprowadzono dla rożnych rozmiarów cząstek katalizatora, lepkości oraz załadunku fazy stałej. Wyniki symulacji numerycznej wskazują, że rozkład stężeń zawiesiny w dużym stopniu zależy od prędkości obrotowej mieszadła oraz od fizyko-chemicznych właściwości cząstek stałych katalizatora. Przeanalizowano wysokość chmury cząstek stałych katalizatora w reaktorze. Zwizualizowano ułamki objętościowe frakcji stałej katalizatora dla rożnych chwil czasowych w stanie nieustalonym. Określono rozkład ciśnienia dynamicznego oddziaływującego na łopatki przy rożnych prędkościach obrotowych mieszadła. W przyszłości w reaktorze zostanie przeprowadzona reakcja syntezy metanolu z gazu syntezowego pochodzącego ze zgazowania węgla wraz z odbiorem ciepła reakcji.

17

Comparative analysis of numerical and experimental studies of the airflow around the sample of urban development

Gumowski K., Olszewski O., Poćwierz M., Zielonko-Jung K.

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2015

|

Vol. 63, nr 3

729--737

EN

In this paper, on the background of a short overview of the recent advances in the field of Environmental Wind Engineering (EWE), a comparison of wind tunnel experiment and numerical simulation for some cases of airflow around an urban layout have been reported. The purpose of the study is quantitative and qualitative comparison of measurements in the wind tunnel as well as numerical simulation using Ansys Fluent software. The study is concerned mostly with the analysis of parameters which are essential in the building industry, such as pressure and velocity fields. In the numerical analysis the k-ε realizable model of turbulence with the basic model of boundary layer – Standard Wall Treatment, were used. Particular attention has been paid to accurate depiction of the conditions on the inlet and the selection of suitable computing.

18

Numeryczne wyznaczanie stopnia zmieszania wody i kaolinu w mieszalniku statycznym

Kantor R., Majoch M.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika

|

2014

|

z. 86 [290], nr 3

375--382

PL

Jednym z elementów przemysłowego procesu oczyszczania wody lub ścieków jest flokulacja, jako proces tworzenia agregatów z cząstek fazy stałej, będącej wynikiem oddziaływania i wiązania powierzchni agregatów za pośrednictwem zaadsorbowanego na nich związku polimerowego. Powstałe ciężkie i porowate agregaty zwane flokułami zaczynają poddawać się siłom grawitacji i są łatwe w filtracji. Proces flokulacji jest inicjowany przez wprowadzenie cząstek stałych, np. kaolinu, które powinny być rozprowadzone równomiernie w fazie ciekłej. Przy zastosowaniu mieszalnika statycznego są one wprowadzane do rurociągu instalacji wodnej lub ściekowej bezpośrednio przed mieszalnikiem. Konstrukcja mieszalnika ma zapewnić pełne i równomierne zmieszanie cząstek stałych z cieczą. W niniejszej pracy pokazano numeryczne wyznaczenie stopnia zmieszania wody i kaolinu w mieszalniku statycznym za pomocą CFD oraz ocenę jego działania w kontekście skuteczności mieszania oraz zdatności w warunkach przemysłowych. Symulacja nieustalonego procesu mieszania pozwala zamodelować zachowanie się cząstek fazy stałej na całej długości mieszalnika i w efekcie daje możliwość określenia optymalnych wymiarów mieszalnika, takich jak m. in. jego długość oraz ilość przegród zaburzających. Mieszalnik ten może być wykorzystywany m. in. we wstępnych fazach oczyszczania ścieków albo w procesach produkcji zawiesin.

EN

Flocculation is one of industrial processes, being part of the process of water treatment. It is the process of formation of aggregates of solid particles, which are results of the binding interactions between aggregates through the adsorbed polymeric compound thereon. The resulting heavy and porous aggregates called floccules, begin to succumb to the force of gravity and are easy to filter. Flocculation process is initiated by the introduction of particles such as kaolin, which should be evenly distributed in the liquid phase. In the static mixer solid particles are introduced into the water or sewage directly before the mixer. The aim of the mixer is to ensure uniform distribution of solids particles within the liquid phase. In the present paper, the CFD simulations of the degree of mixing of water and kaolin in a static mixer and evaluation of its performance in terms of mixing efficiency and in an industrial usefulness are presented. Numerical simulations of transient process of the mixing process allow to model behavior of the solid particles along the entire length of the mixer, and as a result make it possible to determine the optimal dimensions of the mixer, such as, among others, its length and the number of baffles. This mixer can be used, among others, in the initial stages of sewage treatment or in production processes of suspensions.

19

CFD simulation of the relative vortices along the centrifugal fan characteristics combined with experimental verification

Fortuna S., Kalista D., Siwek T.

Zeszyty Naukowe. Cieplne Maszyny Przepływowe - Turbomachinery / Politechnika Łódzka

|

2014

|

nr 146

69--77

EN

Results of the centrifugal fans research project including CFD simulations of the relative velocities, trajectories and pressure profiles inside the rotor blade channels, have been presented in this study. Complete analysis of the characteristics was performed. Theoretical analysis of one-dimensional flow has also been studied. The conclusions confirmed that the change of rotation direction of the relative vortex inside the rotor blade channels, occurs along the fan characteristic.

20

Analiza numeryczna CFD przepływu płynu nienewtonowskiego przez mieszalnik statyczny SMX

Peryt-Stawiarska S.

Przemysł Chemiczny

|

2014

|

T. 93, nr 2

196-198

PL

Przedstawiono wyniki symulacji CFD (computational fluid dynamics) wykonane dla laminarnego przepływu płynu nienewtonowskiego przez mieszalnik statyczny SMX. Modelem zamykającym dla płynu nienewtonowskiego był model Crossa. Wyniki symulacji CFD porównano z wynikami badań eksperymentalnych metodą laserowej anemometrii Dopplera LDA (laser Doppler anemometry). Dobrą zgodność danych doświadczalnych i numerycznych uzyskano w warstwie przyściennej. Przedstawiono również wstępne wyniki symulacji CFD wykonane dla modelu zamykającego Giesekusa oraz liczby Re = 12.

EN

Non-Newtonian laminar fluid flow through a static mixer were simulated by computational fluid dynamics (CFD) method. As the closure model for non-Newtonian fluid Cross model was assumed. The CFD results were compared with exptl. data (carboxymethyl cellulose soln.) from laser Doppler anemometry. The exptl. and numerical results were similar in the wall region. The preliminary CFD results for Giesekus closure model (Re = 12) were also presented.