Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Numeryczne modelowanie zjawiska kawitacji w dwuwymiarowych zwężkach zbieżno-rozbieżnych z zastosowaniem podejścia homogenicznego

Niedźwiedzka A.

Mechanik

|

2018

|

R. 91, nr 7

520--522

PL

Artykuł prezentuje wyniki symulacji numerycznych zjawiska kawitacji w zwężce zbieżno-rozbieżnej, z zastosowaniem podejścia homogenicznego. Analizowane są trzy modele: model Schnerra i Sauera, model Singhala i in. oraz model Zwarta i in. Symulacje są niestacjonarne. Geometria jest planarna. W symulacjach numerycznych wykorzystano oprogramowanie Fluent. Celem pracy jest ocena możliwości zastosowania planarnych symulacji numerycznych przepływu kawitacyjnego dla niewielkowymiarowych zwężek zbieżno-rozbieżnych. Motywacją do przeprowadzenia symulacji numerycznych zjawiska kawitacji dla planarnej geometrii są trudności w uzyskaniu wyników odzwierciedlających przeprowadzone pomiary eksperymentalne, zarówno dla geometrii dwu-, jak i trójwymiarowej. Otrzymane wyniki symulacji numerycznych wykazują duże podobieństwo do pomiarów eksperymentalnych dla wszystkich analizowanych modeli.

EN

The article presents results of numerical simulations of cavitation phenomenon in a converging-diverging nozzle using the homogeneous approach. Three cavitation models are considered: the Schnerr and Sauer model, the Singhal et al. model and the Zwart et al. model. The simulations are performed for transient. The geometry is two-dimensional and planar. In the numerical calculations Fluent software was used. The aim of the work is to estimate the possibility of applying of two-dimensional planar numerical simulations of cavitating flows for small-sized converging-diverging nozzles. The motivation to conduct numerical simulations for two-dimensional and planar geometry are difficulties in obtaining results, which reflect experimental measurements, both for two- and three-dimensional geometry. The achieved results show a big similarity between the results of performed numerical simulations and the material from the experimental measurements for all the analyzed models.

2

Metody badań eksperymentalnych zjawiska kawitacji

Niedźwiedzka A., Lipiński S.

Przegląd Mechaniczny

|

2017

|

nr 9

44--46

PL

Artykuł zawiera zestawienie metod badań eksperymentalnych zjawiska kawitacji, zarówno inwazyjnych, jak i bezinwazyjnych. Opracowanie uwzględnia również najnowsze osiągnięcia w tej dziedzinie, jak przykładowo optoelektroniczny system rejestracji kształtu i intensywności chmury kawitacyjnej opracowany na Wydziale Nauk Technicznych Uniwersytetu Warmińsko-Mazurskiego w Olsztynie.

EN

The article contains a description of invasive, as well as non-invasive methods of experimental investigations of cavitation phenomenon. The study considers also the newest achievements in this area, such as optoelectronic system for registering the shape and intensity of cavitation cloud, designed at the Faculty of Technical Sciences of the University of Warmia and Mazury in Olsztyn.

3

Homogeneous cavitation modeling – analysis of basics of mathematical formulation of source terms

Niedźwiedzka A.

Modelowanie Inżynierskie

|

2017

|

T. 34, nr 65

75--82

EN

Cavitation is a phenomenon of fluid vaporization in the areas where the static fluid pressure drops below the saturated liquid pressure. The topic of this article is presentation of the physical basics of mathematical formulations of source terms of the chosen homogeneous models of cavitation phenomenon, i.e. Schnerr and Sauer (2001), Singhal et al. (2002), and Zwart et al. (2004), including the conversions leading to the final form of source terms, which are expressed in terms of mass and the analyzed constituent is vapor. The aim of the article is showing the similarities and differences at the selected stages of derivations of the mathematical formulas proposed by the chosen authors. The motivation to undertake the analysis of the mathematical basics of the source terms is literature lack of any works including a report of successive steps, along with the suitable comments allowing easy understanding of their final form.

PL

Kawitacja jest zjawiskiem parowania płynu w obszarach, w których ciśnienie statyczne płynu spada poniżej ciśnienia nasycenia. Tematem niniejszego artykułu jest przedstawienie fizycznych podstaw matematycznych sformułowań członów źródłowych wybranych homogenicznych modeli zjawiska kawitacji, Schnerra i Sauera (2001), Singhala i in. (2002) oraz Zwarta i in. (2004) z uwzględnieniem przekształceń prowadzących do uzyskania ostatecznej formy członów źródłowych, w której zapis wykonany jest w ujęciu masowym, zaś analizowanym składnikiem jest para. Celem artykułu jest przedstawienie podobieństw i różnic na kolejnych etapach wyprowadzeń wzorów matematycznych proponowanych przez różnych autorów. Motywacją do podjęcia się zagadnienia analizy podstaw matematycznych członów źródłowych jest brak w literaturze pozycji zawierających zestawienia następujących po sobie kroków wraz z odpowiednim komentarzem ułatwiającym zrozumienie ich ostatecznej formy.

4

Experimental investigations of cavitating flows in a Venturi tube

Niedźwiedzka A., Sobieski W.

Technical Sciences / University of Warmia and Mazury in Olsztyn

|

2016

|

nr 19(2)

151--164

EN

This article presents results of the experimental measurements of the cavitation phenomena in a Venturi tube with water as the working medium. Three variants of such tube were tested. Angles of converging and diverging sections are equal to 45o and 45o, 30o and 60o, 45o and 60o, respectively. In every case the throat diameter is equal to 3 mm and the throat length to 6 mm. The average flow velocity ranges from 0.1 to 0.5 m/s. During measurements, the average flow velocity, upstream and downstream pressure and water temperature were recorded. Additionally, by the use of a high-speed camera and a simple digital camera, information about the size and the shape of the bubble clouds for different flow conditions was collected. The aim of the article is data acquisition for the further numerical analyses. The experimental runs executed for this paper are to help provide more information about this type of flow, since numerical modeling of the cavitation phenomena in Venturi tubes is still very difficult and in many cases even quantitative agreement is impossible to obtain.

5

Analytical analysis of cavitating flow in Venturi tube on the basis of experimental data

Niedźwiedzka A., Sobieski W.

Technical Sciences / University of Warmia and Mazury in Olsztyn

|

2016

|

nr 19(3)

215--229

EN

The content of this article is a direct continuation of the prior experimental works on the topic of cloud cavitation in Venturis. The results of the experimental tests were used to create a set of characteristics for three types of Venturis. The article has two aims: 1) verification of the similarity between the characteristics obtained and reported in the literature, 2) verification of the range of the obtained characteristics with respect to parallel diagrams. Both aims were achieved, which confirms that the quality of the prior results of the experimental measurements is at least sufficient to realize the main objective of the whole project: creation of numerical models of cavitating flow in Venturis. The literature overview showed that the issue has been not solved until today, even at the qualitative level. This reason was the motivation for the undertaken research, including contents of the article.

6

Symulacje numeryczne zjawiska kawitacji w zwężce Venturiego i ich walidacja z użyciem systemu optoelektronicznego

Niedźwiedzka A., Lipiński S.

Mechanik

|

2016

|

R. 89, nr 7

776--777

PL

Artykuł zawiera zestawienie wyników symulacji numerycznych zjawiska kawitacji w zwężce Venturiego z danymi z badań eksperymentalnych, przeprowadzonych z użyciem optoelektronicznego systemu do pomiaru intensywności chmury kawitacyjnej. Celem artykułu jest określenie stopnia zgodności uzyskanych wyników i ocena przydatności wybranej metody walidacji. Motywacją do badań jest brak metody umożliwiającej precyzyjne określenie zawartości pary wodnej w płynie w warunkach kawitacji.

EN

The article presents the comparison of the results of numerical simulations of cavitation in venturi tube with data obtained in experimental investigations using an optoelectronic system for measurements of cavitation cloud intensity. The aim of the article is to determine the compliance degree of the obtained results and the evaluation of the suitability of the chosen validation method. The motivation is lack of a method for precise determination of vapour content in liquid during cavitation.

7

Validation of Numerical Simulations of Cavitating Flow in Convergent-Divergent Nozzle

Niedźwiedzka A., Lipiński S.

Measurement Automation Monitoring

|

2016

|

Vol. 62, No. 10

329--332

EN

In the article, validation of results of numerical simulations of cavitating flow in a convergent-divergent nozzle is presented. In validation, a new optoelectronic system is used in order to extract the changes in the bubbles volume fraction of the mixture in freely specified cross-sections. Three homogeneous models (Schnerr and Sauer, Singhal et al. and Zwart et al.) are analysed. The assessment of usefulness of the new system in experimental measurements of cavitation is the main aim of the article. Looking for new opportunities to replace image analysis, which is a traditional validation method in numerical simulations of cavitating flows, is motivation for the research. The results obtained with the use of the system show a good agreement with the simulation’s results for the two chosen cross-sections. The described optoelectronic system gives promising results and can be regarded as an alternative to traditional validation methods in the cavitation research area.

8

Optoelectronic System Registering the Shape of Cavitation Cloud

Lipiński S., Niedźwiedzka A.

Measurement Automation Monitoring

|

2016

|

Vol. 62, No. 7

238--240

EN

Cavitation is one of the most interesting phenomena in area of fluid flow research. It can be observed in many different hydraulic systems and its effects can be very serious. Basic problem with cavitation is its observation. The main aim of the paper is to propose and evaluate the simple method allowing registration of the cavitation cloud shape, which will be financially and computationally undemanding. Therefore, the article presents the system registering the shape of cavitation cloud. It is based on the optoelectronic devices, i.e. lasers and photoresistors, as well as on the assumption that cavitation leads to diffusion of lasers light on the vapor bubbles. The experiment was performed for three cavitation inducers and two flow velocities. Obtained results shows that the shape of cavitation cloud is dependent on the inducer, but not on flow velocity. It can be concluded that the described optoelectronic system can be regarded as an inexpensive alternative to traditional methods of cavitation observation.

9

Review of numerical models of cavitating flows with the use of the homogeneous approach

Niedźwiedzka A., Schnerr G. H., Sobieski W.

Archives of Thermodynamics

|

2016

|

Vol. 37, no. 2

71--88

EN

The focus of research works on cavitation has changed since the 1960s; the behaviour of a single bubble is no more the area of interest for most scientists. Its place was taken by the cavitating flow considered as a whole. Many numerical models of cavitating flows came into being within the space of the last fifty years. They can be divided into two groups: multifluid and homogeneous (i.e., single-fluid) models. The group of homogenous models contains two subgroups: models based on transport equation and pressure based models. Several works tried to order particular approaches and presented short reviews of selected studies. However, these classifications are too rough to be treated as sufficiently accurate. The aim of this paper is to present the development paths of numerical investigations of cavitating flows with the use of homogeneous approach in order of publication year and with relatively detailed description. Each of the presented model is accompanied by examples of the application area. This review focuses not only on the list of the most significant existing models to predict sheet and cloud cavitation, but also on presenting their advantages and disadvantages. Moreover, it shows the reasons which inspired present authors to look for new ways of more accurate numerical predictions and dimensions of cavitation. The article includes also the division of source terms of presented models based on the transport equation with the use of standardized symbols.

10

Wyznaczanie liczby strouhala dla opływu palisady płynem lepkim metodą dopasowywania kroku czasowego

Niedźwiedzka A., Sobieski W.

Mechanik

|

2014

|

R. 87, nr 7CD

485—494

PL

W artykule przedstawiono rozważania dotyczące opływu liniowej palisady profili kołowych powietrzem przy zmiennej prędkości przepływu. Pokazano prostą i praktyczną metodę określania liczby Strouhala, bez konieczności wykonywania kosztownych eksperymentów. Po wyznaczeniu liczby Strouhala dla jednej prędkości, można ją następnie wykorzystać w kolejnych symulacjach, z innymi prędkościami przepływu, o ile geometria układu nie ulegnie zmianie. Zaproponowane podejście ma charakter uniwersalny i może być stosowane w dowolnych opływach zarówno palisad, jak i profili pojedynczych. Model symulacyjny wykonano Metodą Objętości Skończonych w środowisku obliczeniowym ANSYS. Celem badań było sprawdzenie skuteczności i czasochłonności metody.

EN

This article presents considerations for linear flow around a stockade of circular profiles with variable flow rates. Shown a simple and practical method for determining of the Strouhal number, without the need for costly experiments. After determining of the Strouhal number for single-speed, it can then be used in subsequent simulations, with the other flow rates, as long as the geometry of the system is not changed. The proposed approach is universal and can be used both in any flow around stockades and individual profiles. The simulation model was performed by Finite Volume Method in the ANSYS computing environment. The aim of the study was to examine the effectiveness and time-consuming of this method.

11

Tworzenie trójwymiarowych modeli kokil na podstawie modelu odlewu z wykorzystaniem programu ZW3D (2012)

Niedźwiedzka A., Nadolny Ł. H.

Mechanik

|

2014

|

R. 87, nr 7CD

477—484

PL

W niniejszym artykule przedstawiony został proces wykonywania trójwymiarowego modelu kokili z wykorzystaniem programu ZW3D (2012). Zaprezentowano m.in. definiowanie płaszczyzny podziałowej odlewu w przypadku, gdy nie ma możliwości podziału względem płaszczyzny symetrii, a także procedurę odwzorowywania modelu w formie, jak również inne funkcje przydatne podczas projektowania trójwymiarowych modeli odlewów oraz kokil służące do uwzględnienia naddatku na skurcz oraz określenia masy obiektu.

EN

The process of performing of three-dimensional model using ZW3D (2012) was presented in this article. Presented, among others, setting up a split plane of casting in the case when there is no possibility of division in relation of the symmetry plane, mapping procedure of a model in the form, as well as other features useful by designing three-dimensional models of casting and permanent-moulds, that can be used to take account of overcapacity on the contraction and determining the mass of the object.

12

Tworzenie modeli odlewów bezrdzeniowych z wykorzystaniem programu ZW3D (2012)

Niedźwiedzka A., Nadolny Ł. H.

Mechanik

|

2014

|

R. 87, nr 7CD

469—476

PL

W niniejszym artykule przedstawione zostało tworzenie bryły odlewu w programie ZW3D na podstawie dokumentacji technicznej. Nie tylko zaprezentowano podstawowe operacje, takie jak wyciągnięcie po krzywej prowadzącej oraz dwuścieżkowe wyciągnięcie, ale także zademonstrowano wykorzystanie funkcji łata MES oraz zmiennego promienia. W artykule podkreślono wpływ doboru wektorów i podziału szkiców profili na generowany kształt modelu.

EN

Creating of a solid casting on the basis of technical documentation in the ZW3D software was presented in this article. Presented was not only the basic operations such as the extrude on the drive curve and the two-path extrude, but it was demonstrated by the use of FEM patch face function and variable radius. The article highlights the impact of the selection of vectors and the distribution of profiles of the generated sketches on the model shape.

13

Analiza modyfikacji modelu wirnika Savoniusa metodą symulacji komputerowej

Niedźwiedzka A., Miąskowski W., Nalepa K., Pietkiewicz P., Komar W

Mechanik

|

2011

|

R. 84, nr 7(CD)

597-604

PL

W artykule została przedstawiona analiza trzech propozycji modyfikacji modelu wirnika Savoniusa. Na podstawie określonych numerycznie wartości naporu aerodynamicznego na łopaty wirnika dokonano wyboru modelu o najwyższej spodziewanej efektywności pracy. Dla wytypowanej koncepcji modyfikacji przeanalizowano wpływ zagęszczenia siatki warstwy przyściennej na uzyskane wartości naporu aerodynamicznego oraz wyznaczono dla różnych kątów obrotu wału napór aerodynamiczny na poszczególne łopaty wirnika i trajektorie przepływu strug powietrza. Wartości naporu wykorzystano również w analizie statycznej.

EN

Three suggestions of Savonius rotor model modification were analyzed and results of this analysis were shown in the present article. The model with the highest expected work effectiveness was chosen on the basis of aerodynamic pressure value on the rotor’s blades. Influence of the partial cells thickness on aerodynamic pressure value was analyzed for the selected modification concept and aerodynamic pressure on each rotor’s blade as well as air flow trajectories for different angles of rotor’s revolution were determined. The aerodynamic pressure value was also utilized in a static analysis.

14

Analiza konstrukcji dodatkowej osi obróbczej treningowej obrabiarki CNC

Niedźwiedzka A., Miąskowski W., Nalepa K., Pietkiewicz P.

Mechanik

|

2011

|

R. 84, nr 7(CD)

591-596

PL

W artykule został przedstawiony proces projektowania dodatkowej osi obróbczej treningowej obrabiarki CNC (Computer Numerical Control – układy sterowania ze strukturą komputerową). Celem wykonania dodatkowej osi obróbczej było zwiększenie funkcjonalności obrabiarki. Prezentacja przebiegu prac konstruktorskich obejmuje przedstawienie rozpatrywanych koncepcji wykonania dodatkowej osi obróbczej oraz prezentację wyników analizy statycznej wybranego układu.

EN

Designing process of additional working axis of a training CNC machine tool was presented in this article. Machine’s functionality increase was the aim of the additional axis realization. Designing course presentation comprises: presentation of considered concepts of additional axis’s execution and results presentation of selected system’s static analysis.