Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Generalisation and improvement of the compact gravity inversion method

Zhu Wenwu, Peng Junhuan, Luo Sanming, Meng Xiangang, Liu Jinzhao, Zhu Chuandong

Acta Geophysica

|

2020

|

Vol. 68, no. 6

1667--1677

EN

Compact gravity inversion (CGI) is widely used to invert gravity data following the principle of minimising the volume of the causative body due to its simplicity, high efciency, and sharp-boundary inversion results. In this study, the compactness weighting function is generalised and the depth weighting function is introduced to CGI to obtain the reweighted CGI (RCGI) method. Although RCGI exhibits better fexibility than CGI, selecting an appropriate compactness factor α and depth weighting function β is difcult, and we design a parameter selection rule to search the proper α and β quantitively. Furthermore, we improve RCGI for boasting superior computational efciency by gradually eliminating the model blocks that reach the designated boundaries in the iterative algorithm of inversion. This approach is termed the reweighted and element-elimination CGI (REECGI) method. The inversion results show that both RCGI and REECGI result in better inversion accuracy than CGI, and REECGI has higher computational efciency than RCGI and CGI, which increases with the number of iterations.

2

Modern modeling of water hammer

Urbanowicz K.

Polish Maritime Research

|

2017

|

nr 3

68--77

EN

Hydraulic equipment on board ships is common. It assists in the work of: steering gear, pitch propellers, watertight doors, cargo hatch covers, cargo and mooring winches, deck cranes, stern ramps etc. The damage caused by transient flows (which include among others water hammer) are often impossible to repair at sea. Hence, it is very important to estimate the correct pressure runs and associated side effects during their design. The presented study compares the results of research on the impact of a simplified way of modeling the hydraulic resistance and simplified effective weighting functions build of two and three-terms on the estimated results of the pressure changes. As it turns out, simple effective two-terms weighting functions are able to accurately model the analyzed transients. The implementation of the presented method will soon allow current automatic protection of hydraulic systems of the adverse effects associated with frequent elevated and reduced pressures.

3

Weighting Function Approximation in Transient Pipe Flow

Urbanowicz K.

TASK Quarterly : scientific bulletin of Academic Computer Centre in Gdansk

|

2012

|

Vol. 16, No 3-4

263--276

EN

A very important problem in the transient liquid pipe flow analysis is accurate and effective modeling of hydraulic resistance. The so called integral convolution of the mean local acceleration of liquid and a weighting function need to be solved in a numerical way in order to simulate unsteady resistance. A necessary condition in effective numerical calculations is that the weighting function needs to be defined as a finite sum of exponential terms. The function keeps a constant shape in a laminar flow, in a turbulent flow, its shape changes and it is dependent on the instantaneous Reynolds number. In this article an easy method is presented to determine a proper weighting function in a very straightforward manner in a quick time. A comparison of the determined functions and function prototypes in a frequency domain will be presented as well.

4

Universal weighting function in modeling transient cavitating pipe flow

Urbanowicz K., Zarzycki Z., Kudźma S.

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2012

|

Vol. 50 nr 4

889-902

EN

This work concerns modeling of time-varying resistance during transient cavitating liquid pipe flow. The wall shear stress is presented in the way introduced by Zielke as the integral convolution of liquid local velocity changes and a weighting function. A new procedure for determination, so-called, a universal laminar-turbulent weighting function, which combines functions of Zielke and Vardy and Brown or Zielke and Zarzycki, is presented. Based on these weighting functions, the method of simulation transients in the pressure lines in a wide range of Reynolds numbers is presented. It eliminates numerical problems associated with the change of laminar flow into turbulent and vice versa. An example application of this method for simulation of water hammer is presented. The calculation results are compared against experiments presented by Bergant and Simpson, and good agreement is found.

PL

Praca dotyczy modelowania zmiennych w czasie oporów podczas nieustalonego przepływu cieczy w przewodach ciśnieniowych. Naprężenie styczne na ściance przewodu przedstawione zostało w klasyczny sposób (wg. Zielke) jako całka splotowa z przyśpieszenia cieczy i pewnej funkcji wagowej. Przedstawiono procedury wyznaczania dwóch uniwersalnych funkcji wagowych laminarnoturbulentnych (wg. Zielke i Vardy-Browna oraz wg. Zielke i Zarzyckiego).W oparciu o te funkcje przedstawiono metodę modelowania (symulacji) przebiegów przejściowych w przewodach ciśnieniowych w szerokim zakresie liczb Reynoldsa. Eliminuje on problemy natury numerycznej związane z przechodzeniem min. z przepływu laminarnego w turbulentny i odwrotnie. Podano przykład zastosowania opracowanej metody do symulacji uderzenia hydraulicznego. Wyniki obliczeń porównano z wynikami eksperymentalnymi wg. Berganta i Simpsona, otrzymując dobrą zgodność.

5

New efficient approximation of weighting functions for simulations of unsteady friction losses in liquid pipe flow

Urbanowicz K., Zarzycki Z.

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2012

|

Vol. 50 nr 2

487-508

EN

Most papers dealing with calculations and simulations of the unsteady liquid pipe flow are based on the assumption that the formula for quasi-steady friction (Darcy-Weisbach formula) can be applied. In the case of fast changes, like fast transients e.g. water hammer, it fails. In this work, the wall shear stress is presented as a sum of quasi-steady and unsteady component. The unsteady component of the wall shear stress is modeled as a convolution of local fluid acceleration and a weighting function. The original weighting function has usually a very complicated structure, and what is more, makes impossible to carry out an efficient simulation of dynamical runs. In this paper, in order to enable efficient calculation of the unsteady component of the wall shear stress, new weighting functions are presented as sums of exponential components.

PL

W dużej części prac, dotyczących obliczania oraz symulacji niestacjonarnego przepływu cieczy w przewodach ciśnieniowych, opory wyznacza się jedynie z dobrze znanej formuły Darcy-Weisbacha. Niestety w szybkozmiennych przepływach, takich jak np. uderzenie hydrauliczne, założenie quasi-stacjonarności oporów jest poważnym błędem. Wponiższej pracy naprężenie styczne na ściance przewodu wyznacza się z sumy quasi-stacjonarnego składnika oraz niestacjonarnego. Niestacjonarny składnik naprężenia stycznego modelowany jest jako splot lokalnego przyśpieszenia cieczy oraz funkcji wagi. Klasyczne funkcje wagi mają skomplikowaną postać, co uniemożliwia efektywne wyznaczanie oporów. W tej pracy przedstawione zostały nowe efektywne postacie funkcji wagowych o rozszerzonych zakresach stosowalności.

6

Prosta metoda aproksymacji funkcji wagowych umożliwiających modelowanie niestacjonarnych oporów hydraulicznych

Urbanowicz K.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2012

|

Vol. 61, nr 3

233-252

PL

W analizie niestacjonarnego przepływu cieczy zagadnieniem bardzo istotnym jest poprawne i efektywne modelowanie oporów hydraulicznych. W celu modelowania tych oporów rozwiązuje się drogą numeryczną tzw. całkę splotową z chwilowej zmiany prędkości cieczy i funkcji wagi. By obliczenia były efektywne, warunkiem koniecznym jest, by funkcja wagi została zapisana jako skończona suma wyrażeń eksponentalnych. Podczas przepływów laminarnych funkcja wagi zachowuje stały kształt, w turbulentnych natomiast jej kształt jest zmienny i zależny od chwilowej liczby Reynoldsa. W niniejszej pracy przedstawiona została pewna prosta metoda umożliwiająca wyznaczanie poprawnej funkcji wagi w bardzo krótkim czasie.

EN

In transient liquid pipe flow analysis, a very important problem is accurate and effective modelling of hydraulic resistances. In order to simulate unsteady resistances one need to solve, in a numerical way, so-called integral convolution of the mean local acceleration of liquid and a weighting function. In effective numerical calculations, a necessary condition is that the weighting function needs to be defined as a finite sum of exponential terms. In laminar flows, that function keeps a constant shape and in turbulent flows its shape changes in dependence of the instantaneous Reynolds number. In this article, an easy method is presented that enables us to determine proper weighting function very straight forward way in a very short time.

7

Improved Method for Simulating Frictional Losses in Laminar Transient Liquid Pipe Flow

Urbanowicz K., Zarzycki Z., Kudźma S.

TASK Quarterly : scientific bulletin of Academic Computer Centre in Gdansk

|

2010

|

Vol. 14, No 3

175-188

EN

This paper is devoted to the problem of energy dissipation and it concerns unsteady friction modeling of the liquid flow in hydraulic lines. One dimensional (1D) quasi-steady model of energy dissipation is in common use. It means that the loss of energy is estimated by the Darcy-Weisbach formulae. Such an approximation is close to reality only for slow changes of the velocity field in the pipe cross-section. In case of fast changes, like fast transients, e.g. water hammer, it fails. In this work the wall shear stress (defined as an effect of unsteady fluid friction) is presented as a sum of quasi-steady and unsteady components. The unsteady component of the wall shear stress is modeled as an convolution of the local fluid acceleration and a weighting function w(t). The weighting function, in general, makes an allowance for a relation of the historic velocity changes and the unsteady component of the wall shear stress. Primitive weighting functions have usually very complicated structures, and what is more, they make it impossible to perform an efficient simulation of dynamical runs. In this paper, a new weighting function is presented as a sum of exponential components in order to enable efficient calculation of the unsteady component wall shear stress. A few examples of the new effective method of unsteady wall shear stress simulations, in case of the water hammer, are presented. The results of the calculations are compared with experiments known in literature and satisfying results are obtained.

8

Wykorzystanie wielomianowych powierzchni ruchomych w procesie filtracji danych pochodzących z lotniczego skaningu laserowego

Borkowski A., Jóźków G.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2006

|

Vol. 16

63--73

PL

Lotniczy skaning laserowy dostarcza punktowej informacji geometrycznej o fizycznej powierzchni ziemi i znajdujących się na niej obiektach. W procesie opracowania danych centralnym zagadnieniem jest identyfikacja punktów należących do odpowiednich powierzchni. W pracy przedstawiono algorytm hierarchicznej identyfikacji punktów należących do powierzchni terenu. Algorytm bazuje na aproksymacji danych pomiarowych metodą ruchomych powierzchni wielomianowych, przy czym parametry powierzchni wyznaczane są z wykorzystaniem estymacji odpornej metodą M-estymatorów. W procesie estymacji wykorzystano asymetryczne funkcje tłumienia. Test algorytmu wykonano na rzeczywistych danych pozyskanych z wykorzystaniem systemu ScaLARS. Dla oceny skuteczności algorytmu wykonano ręczną klasyfikację punktów, posiłkując się skalibrowanym w tym samym układzie zdjęciem lotniczym. Błąd identyfikacji punktów terenowych oszacowano na poziomie około 2 %.

EN

Within recent years, airborne laser scanning has become the leading technology of acquiring discrete geometrical information about ground surface and objects existing on it. The main issue in data processing is the identification and classification of points belonging to the proper surfaces. Thereafter, these points constitute the basis for surface modelling. The problem of classification concerns roofs of buildings and the topographical ground surface. The latter one is the subject of the research in the presented work. The form of an automatic elimination of points not belonging to the modeled surface is called a filtration. Based upon a literature review concerning airborne laser scanning data filtration, the analysis and experience of authors in data processing, the following filtration requirements can be formulated: - if possible, the filtration process should be carried out on the original data, - the algorithm should have the property of suitable conformity to the local terrain structures, - the algorithm should take into consideration additional information a-priori, - due to the very large size of laser scanning data sets, in the order of 106 points, the complexity of the filtration algorithm is important. In the context of above mentioned requirements, the method of moving polynomial surface in the process of airborne laser scanning data filtration was adapted in this work. The small rank polynomial surface was locally fit to the measured data in the iteration process. Parameters of the surfaces were calculated based upon M-estimators of the robust estimation method. In the estimation process, the distance inverse function as the weighting function and the asymmetrical damping function were used. The filtration algorithm was applied using the hierarchical method. The algorithm tests were executed on the real data captured by ScaLARS system. In order to evaluate the correctness of the algorithm, hand points classification using air photos, calibrated in the same coordinate system, was carried out. The terrain points identification accuracy was evaluated on the level of about 2 %. A discussion of results is included and the advantages and defects of the presented algorithm are discussed in the paper. The proposed algorithm is relatively simple, and is based upon the original data and, due to free choice of weighting and damping functions parameters, has properties of suitable approximation of the local terrain structures.

9

Integration of Late Glacial and Holocene pollen data from Poland

Walanus A., Nalepka D.

Annales Societatis Geologorum Poloniae

|

2004

|

Vol. 74, No 3

285--294

EN

Quaternary palynological data are stored in tables which are typical computer database objects. The individual pollen table, in order to be integrated with other tables using computer-based methods, has to be attributed with (1) geographical coordinates, (2) dates attached to each row (sample) of the table, and (3) taxa names, common to all tables, attached to each column. In this paper, integration of individual lists of palynological taxa is shortly described, and some remarks are given on extracting data for selected time slices. The problem of dating of all pollen spectra, while few radiocarbon dates are available in the profile, is considered. Some mathematical models of age-depth relation are proposed, as well as incorporation of information derived from lithology of the profile. The algorithm of integration (averaging) of pollen percentages on the map of Poland is discussed. The techniques of bootstrap and so-called removed residuals are proposed as tools for assessment of reliability of isopollen lines. A possibility of construction of migration (rate of change) maps is also mentioned. The presented algorithm has been used to obtain hundreds of isopollen maps for the Holocene in the area of Poland .

10

Zastosowanie procedury korelacyjnej z wieloimpulsowymi funkcjami wagowymi do dwuwymiarowej analizy widmowej w niestacjoarnej spektroskopii fotoprądowej PITS

Pawłowski M., Miczuga M.

Materiały Elektroniczne

|

2001

|

T. 29, nr 3-4

5-19

PL

W pracy zaproponowano zastosowanie procedury korelacyjnej z wieloimpulsowy-mi funkcjami wagowymi do dwuwymiarowej analizy widmowej w metodzie PITS. Wie-loimpulsowe funkcje wagowe, konstruowane na podstawie algorytmu Gavera-Steh-festa, pozwalają na uzyskanie znacznie lepszej rozdzielczości metody PITS w porównaniu z powszechnie stosowaną dwuimpulsową funkcją wagową typu boxcar. Dla termicznej emisji elektronów z pułapek EB7, występujących w półizolujących kryształach GaAs, obliczono powierzchnie widmowe PITS dla trzech rodzajów funkcji wagowych: funkcji dwuimpulsowej (typu boxcar), funkcji czteroimpulsowej (GS4) i funkcji sześcioimpulsowej (GS6). Obliczone powierzchnie widmowe porównano z powierzchniami otrzymanymi dla tych pułapek eksperymentalnie na podstawie zarejestrowanych zaników fotoprądu.

EN

An application of the correlation procedure with multipulse weighting functions to the two-dimensional spectral analysis in photoinduced transient spectroscopy PITS is proposed. Multipulse weighting functions, constructed on the ground of the Gaver-Stehfest algorithm for the Lapace reverse transformation, give the better resolution of the PITS method than the commonly used two-pulse boxcar weighting function. For the electron thermal emission from traps EB7, occurring in semi-insulating (SI) GaAs crystals, the spectral surfaces for the three types of weighting functions: the boxcar function, the four-pulse function (GS4) and the six-pulse function (GS6) were calculated. The calculated spectral surfaces were compared with those obtained from expe-nmental photocurrent transients for traps EB7.