Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

2 Urbanowicz K.

2 2015

Znaleziono wyników: 2

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: zmienne opory hydrauliczne

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Modelowanie stanów nieustalonych w przewodach ciśnieniowych z uwzględnieniem kawitacji oraz zmiennych oporów hydraulicznych. Cz. 1, Modele kawitacji

Urbanowicz K.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

2015

Vol. 64, nr 3

49-73

W pracy omówione zostały cztery kluczowe modele matematyczne opisujące przepływ nieustalony z kawitacją w przewodach ciśnieniowych: model rozerwania strumienia cieczy (Column Separation Model - CSM), model kawitacji parowo-gazowej (Gas Column Separation Model - CSMG), model Adamkowskiego (Adamkowski’s Column Separation Model - CSMA) i model kawitacji pęcherzykowej (Bubble Cavitation Model - BCM). We wszystkich tych modelach uwzględnione zostały zmienne opory hydrauliczne. Równania opisujące te modele rozwiązano z wykorzystaniem metody charakterystyk. Naprężenie styczne na ściance przewodu obliczane było z sumy dwóch wyrażeń: quasi-ustalonego i nieustalonego. Wyrażenie nieustalone jest modelowane w postaci całki splotowej z lokalnego przyspieszenia cieczy i funkcji wagi w(t).

The paper presents four key mathematical models of transient cavitating pipe flow, i.e. column separation model (Column Separation Model - CSM), gas cavitation model (Gas Column Separation Model - CSMG), Adamkowski model (Adamkowski’s Column Separation Model - CSMA) and bubbly cavitation model (Bubble Cavitation Model - BCM). In the all investigated models, frequency dependent frictional losses were taken into account. The equations describing all models have been solved using the method of characteristics. 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 modelled as an convolution of local fluid acceleration and a weighting function w(t).

Modelowanie stanów nieustalonych w przewodach ciśnieniowych z uwzględnieniem kawitacji oraz zmiennych oporów hydraulicznych. Cz. 2, Opór oraz walidacja eksperymentalna

Urbanowicz K.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

2015

Vol. 64, nr 3

75-101

Modelowanie zmiennych w czasie oporów hydraulicznych nie jest zagadnieniem łatwym. Jak wykazały liczne badania, naprężenie styczne na ściance przewodu może być wyznaczane jako suma quasi-ustalonego i zmiennego w czasie wyrażenia. Zmienne w czasie wyrażenie jest tzw. całką splotową z lokalnego przyspieszenia cieczy i funkcji wagi. Oryginalna postać funkcji wagi ma przeważnie skomplikowaną strukturę, przez co nie nadaje się do efektywnego symulowania przebiegów dynamicznych. Dlatego też w celu umożliwienia efektywnego wyznaczania niestacjonarnego naprężenia stycznego zaprezentowano nową postać funkcji wagi (będącą skończoną sumą wyrażeń eksponentalnych). W przypadku przepływu turbulentnego wykorzystano procedurę skalowania współczynników efektywnej funkcji wagi zaprezentowaną przez Vitkovskiego i in. Nowe postacie funkcji wagowych charakteryzuje duża zbieżność z funkcjami klasycznymi (nieefektywnymi). Z wykorzystaniem uprzednio omówionych modeli przepływu kawitacyjnego CSM, CSMG, CSMA oraz BCM i powyższych efektywnych funkcji wagi dokonano szeregu badań symulacyjnych, które wykazały, że wprowadzone w modelach przepływu niestacjonarnego z kawitacją zmiany poprawiają stopień zgodności symulacji z wynikami eksperymentalnymi.

Modelling of time-depended hydraulic friction is not an easy issue. As numerous studies have shown, wall shear stress in the pipe can be determined as a sum of the quasi-steady and time-dependent expressions. Time-depended expression is an convolution integral of the local acceleration of the liquid and a weighting function. The weighting function, in general, makes allowance for relation of historic velocity changes and unsteady component of wall shear stress. The original weighting function has usually a very complicated structure, and what is more it makes impossible to do an efficient simulation of dynamical runs. In this paper, in order to enable efficient calculation of unsteady component wall shear stress, new weighting functions are presented as a sum of exponential components. To aim this goal in case of turbulent flow, the scaling procedure proposed by Vitkovsky et al. is used. This method makes very easy the estimation of any new turbulent weighting function. Presented approximated weighting functions are compared with the original counterparts, known from literature in case of laminar and turbulent flows. Using the previously discussed models of cavitation flow CSM, CSMG, CSMA, and the BCM with implemented effective weighting function a series of simulation studies has been made, which showed that the introduced changes in models of unsteady flow with cavitation greatly improve the degree of simulation fit in comparison with experimental results.