Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Morphology of synthetic jet

Gil P.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika

|

2017

|

z. 89 [295], nr 2

43--51

EN

Synthetic jet devices consist of an oscillating driver, a cavity, and a small opening such as a circular, square or rectangular orifice. When the driver is oscillating, it produces a series of vortex rings at the orifice. The device generates the zero net mass flux (ZNMF) because the identical fluid mass and the mass flow are sucked and flowed out across the orifice. Although there is no net mass transfer to its surroundings, the ZNMF device has the interesting property of causing a finite amount of momentum transfer to its surroundings. The experimental result of synthetic jet flow visualization is presented in this paper. Synthetic jet visualization is carried out using smoke visualization with light sheet. Five qualitatively different flow field regimes were identified, depending upon the Reynolds and Stokes number. Vortex ring generation and propagation are also presented and analyzed in this paper.

PL

Generator strugi syntetycznej składa się z elementu drgającego, komory oraz okrągłej, prostokątnej lub kwadratowej dyszy. Podczas oscylacji generatora wytwarzana jest seria wirów pierścieniowych na krawędzi dyszy. Urządzenie to generuje zerowy strumień masowy w przekroju dyszy, ponieważ identyczna masa płynu jest zasysana i wyrzucana przez dyszę. Pomimo tego, że strumień masowy wynosi zero to generator strugi syntetycznej powoduje niezerową zmianę pędu płynu, który to w pewnej odległości od dyszy wywołuje przepływ (strugę syntetyczną). W artykule zaprezentowano wynik badań eksperymentalnych wizualizacji przepływu strugi syntetycznej. Wizualizacja strugi syntetycznej została przeprowadzona przy wykorzystaniu dymu oraz płaszczyzny świetlnej. Zidentyfikowano pięć jakościowo różnych regionów strugi syntetycznej w zależności od liczb Reynoldsa oraz Stokesa. W artykule zaprezentowano i przeanalizowano również mechanizm tworzenia i rozprzestrzeniania się wirów pierścieniowych.

2

Modelowanie lotu śmigłowca w warunkach występowania pierścienia wirowego za pomocą virtual blade model

Grzegorczyk K.

Modelowanie Inżynierskie

|

2012

|

T. 14, nr 45

177--184

PL

W artykule przedstawiono wyniki trójwymiarowej analizy aerodynamicznej opływu śmigłowca znajdującego się w warunkach występowania zjawiska pierścienia wirowego. Zagadnienie rozwiązywano przy pomocy tzw. Modelu Wirtualnej Łopaty (VBM), opartego na sprzężeniu teorii elementu łopaty z równaniami pola przepływu. Obliczenia numeryczne wykonano przy wykorzystaniu geometrii i parametrów śmigłowca W-3 „Sokół”.

EN

The paper presents the results of three-dimensional aerodynamic analysis of the flow around the helicopter in the vortex ring conditions. A phenomenon solved by Virtual Blade Model (VBM) based on coupling the blade element theory (BET) with the flow field equations. Numerical calculations performed using the geometry and flight parameters of helicopter W-3 "Sokół".

3

Badanie dynamiki pierścienia wirowego zaburzonego falami Kelvina o skończonej amplitudzie z wykorzystaniem trójwymiarowej metody wir w komórce

Regucki P.

Modelowanie Inżynierskie

|

2012

|

T. 13, nr 44

245-251

PL

Jedno z fascynujących i wciąż badanych zjawisk związane jest z ewolucją fal Kelvina (sinusoidalnych zaburzeń) występujących na obwodzie pierścienia wirowego. Numeryczne wyniki prezentowane przez Kiknadze i Mamaladze [4] oraz Barenghi et al. [1] pokazują, że prędkość translacji pierścienia wirowego w warunkach panujących w nadciekłym helu He4(brak lepkości oraz infinitezymalnie mały promień rdzenia pierścienia -nić wirowa) zależy od częstotliwości i amplitudy fal Kelvina. Interesująca jest więc weryfikacja, czy podobne zachowanie można zaobserwować w granicy klasycznej cieczy nielepkiej. Wyniki numerycznego modelowania prezentowane przez autora odnoszą się do przypadku klasycznego, nielepkiego pierścienia wirowego ze skończonym promieniem wewnętrznym rdzenia. Ewolucja pierścienia była modelowana z zastosowaniem trójwymiarowej metody "wir w komórce" [2]. W prezentowanych wynikach fale Kelvina rozwijają się wzdłuż obwodu pierścienia, prowadząc do skomplikowanej ewolucji pola wirowości. Pomimo złożonej dynamiki wyniki numeryczne wskazują, że prędkości translacji zarówno pierścienia zaburzonego jak i niezaburzonego falą Kelvina pozostają takie same.

EN

One of the most fascinating and still investigated phenomenon relates to evolution of Kelvin waves (sinusoidal distortions) which appear on circumference of vortex ring. Numerical results reported by Kiknadze and Mamaladze [4] and Barenghi et al.[1] showed that a translational velocity of perturbed ring in superfluid depends on frequency and amplitude of the Kelvin waves. Their numerical simulations refer to the case of inviscid vortex ring with infinitesimal thickness of a core which is realistic for superfluid conditions (zero viscosity and microscopic vortex core thickness). It was interesting to verify if the same behaviour could be observed in the limit of classical inviscid fluid. Numerical results presented in the paper refer to a classical inviscid vortex ring with finite radius of inner core. The dynamics of the ring is modelled using three-dimensional vorticity particle-in-cell method [2]. In spite of the complicated dynamics of rings, it seems that its translational velocities are the same regardless of perturbed or unperturbed structures. In the presented simulations, the Kelvin waves develop along the circumference of the ring and lead to the complicated evolution of vorticity field but do not have the significant influence on the translational velocity.

4

Vortex particle method and parallel computing

Kosior A., Kudela H.

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2012

|

Vol. 50 nr 1

285-300

EN

In this paper, it was presented numerical results related to three dimensional simulation of motion of a vortex ring. For the simulation it was chosen the Vortex In Cell method. The method was shortly described in the paper. The numerical results were obtained on the single processor (x86) architecture. The disadvantage of the single processor computation is a very long time of computation. To menage this problem, we switched to the parallel architecture. In our first approach to the multicore architecture we tested the possibility and algorithms for the solution of the algebraic system of equations that resulted form discretization of the Poisson equation. We presented the results obtained with CUDA architecture. In order to better understand how does the parallel algorithms work on CUDA architecture, it was shortly presented a scheme of the device and how programs are executed on it. We showed also our results which are related to the parallelization of some simple iterative methods like the Jacobi method and Red-Black Gauss-Seidel method for solution of the algebraic system. The results were ncouraging. For the Red Black Gauss-Seidel using GTX480 card, the calculations were 90-times shorter than on a single processor. As we know the solution to the Poisson equation is equivalent to the solution to the algebraic systems.

PL

W pracy przedstawiono wyniki numeryczne ruchu trójwymiarowego pierścienia wirowego. W obliczeniach zastosowano metodę cząstek wirowych, która została pokrótce opisana. Obliczenia przeprowadzono na pojedynczym procesorze (x86). Wadą takiej realizacji jest długi czas obliczeń. Dla przyspieszenia obliczeń zaproponowano algorytm obliczeń równoległych w środowisku wieloprocesorowym karty graficznej z technologią CUDA. Architekturę karty krótko opisano. Znajomość architektury ma istotne znaczenie dla efektywności kodu. Napisany program przetestowano, rozwiązując układ równań algebraicznych otrzymany po dyskretyzacji równania Poissona. Przedstawiono wyniki obliczeń dla zrównoleglonych, prostych metod iteracyjnych rozwiązywania układów równań takich jak metoda Jacobiego czy „Red-Black Gauss-Seidel”. Dla metody „Red-Black Gauss-Seidel” oraz karty GTX480 otrzymano 90-krotne przyspieszenie czasu obliczeń względem pojedynczego procesora.

5

Pierścień wirowy na śmigle ogonowym śmigłowca jednowirnikowego

Grzegorczyk K.

Modelowanie Inżynierskie

|

2011

|

T. 11, nr 42

155-162

PL

W artykule przedstawiono analizę jednego z najniebezpieczniejszych zjawisk mogących występować na śmigłowcach jednowirnikowych ze śmigłem ogonowym, jakim jest nagła utrata ciągu na śmigle ogonowym. Zjawisko to nosi nazwę LTE (Loss of Tail Rotor Effectiveness). Z kilku znanych przyczyn występowania LTE, wśród których można również wymienić: przeciążenie śmigłowca, czy uszkodzenie śmigła ogonowego, najmniej opisany jest przypadek możliwości pojawienia się pierścienia wirowego na śmigle ogonowym. W artykule podano analizę opływu śmigłowca w warunkach LTE.

EN

The paper contains the analysis of one of the most dangerous phenomena which may occur on a single main rotor helicopter. It is called LTE (Loss of Tail rotor Effectiveness) and consists in a sudden loss of thrust on a tail rotor. Considering several well known causes of LTE, two of which are: overload and the tail rotor damage, the least published is the possibility of the Vortex Ring State appearance on the tail rotor. The paper contains the analysis of the tail rotor airflow in which this phenomenon might occur.