Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 23

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
PL
W pracy przedstawione zostały wyniki symulacji numerycznych spalania pyłu węglowego z wykorzystaniem metody RANS. Obliczenia przeprowadzone zostały dla geometrii palnika wirowego, którego stanowisko pomiarowe zlokalizowane jest w Instytucie Wymiany Ciepła i Masy na uniwersytecie RWTH Aachen w Niemczech [5]. Stanowisko pomiarowe składa się z rury opadowej o długości 2,1m oraz średnicy wewnętrznej 0,4m. Palnik zlokalizowany jest w górnej części układu pomiarowego dla którego stopień zawirowania wynosi 1,2.
EN
The paper presents results of numerical simulations of pulverized coal combustion process in swirl burner using RANS method. Numerical simulations have been performed for the oxyfuel test facility located at the Institute of Heat and Mass Transfer at RWTH Aachen University (Toporov et al. 2008). The test rig is a vertical, cylindrical furnance with a length of the combustion chamber of 2.1m and an inner diameter of 0.4m.
EN
The paper presents results of pulverized coal combustion process modelling using Large Eddy Simulation. First the methodology for the testing of mesh resolution is presented. The combustion process was carried out using single mixture fraction approach. Results were obtained for different ratio of O2/CO2 in the oxidizer.
EN
The paper presents new multi-domain algorithms based on the influence matrix technique applied together with the non-overlapping iterative domain decomposition method for solution of the incompressible Navier- Stokes equations in vorticity-streamfunction formulation. The spectral Chebyshev collocation method and the influence matrix algorithm are applied for solution of the Stokes problem in each subdomain resulting from time discretization of the Navier-Stokes equations, while the patching conditions (continuity of the solution and continuity of its first order derivative) at the interfaces between subdomains are satisfied using the iterative domain decomposition algorithm.
PL
W pracy przedstawiono nowy iteracyjny algorytm dekompozycji obszaru obliczeniowego oparty na metodzie macierzy wpływu w zastosowaniu do równań Naviera- -Stokesa dla przepływu czynnika nieściśliwego w sformułowaniu wirowość-funkcja prądu. Spektralna metoda kolokacji wykorzystująca szeregi wielomianów Czebyszewa oraz metoda macierzy wpływu została zastosowana do rozwiązania zagadnienia Stokesa, będącego rezultatem dyskretyzacji równań Naviera-Stokesa w funkcji czasu, w każdym z podobszarów obszaru obliczeniowego, natomiast warunek ciągłości rozwiązania i jego pierwszej pochodnej na powierzchniach rozdziału pomiędzy podobszarami został uzyskany przy pomocy metody iteracyjnej.
4
Content available remote Simplified Volume of Fluid Method (SVOF) for Two-Phase Flows
EN
The PLIC approach has been usually used in recent implementations of the VOF method i.e. the interphasal surface is approximated by a plane with an arbitrary orientation with respect to the computational cell. Although this method is accurate, it is rather difficult to implement, as a large number of orientations need to be taken into account and the calculation of volume fraction fluxes is not straightforward. A simpler approach to VOF – SLIC – requires much less effort from the programmer but the interface approximation by a plane parallel to the cell surfaces is too crude and the results are not satisfactory. The method presented in the article may be considered as an intermediate approach between PLIC and SLIC – fluxes are computed directly only for the interface’s special orientations and linear interpolation is used for calculation of the fluxes for the remaining cases. Some classical tests of the proposed method are performed and an example of a broken dam problem simulation is presented.
EN
A new iterative non-overlapping domain decomposition method is proposed for solving the one- and two-dimensional Helmholtz equation on parallel computers. The spectral collocation method is applied to solve the Helmholtz equation in each subdomain based on the Chebyshev approximation, while the patching conditions are imposed at the interfaces between subdomains through a correction, being a linear function of the space coordinates. Convergence analysis is performed for two applications of the proposed method (DDLC and DDNNLC algorithms - the meaning of these abbreviations is explained below) based on the works of Zanolli and Funaro et al. Numerical tests have been performed and results obtained using the proposed method and other iterative algorithms have been compared. Parallel performance of the multi-domain algorithms has been analyzed by decomposing the two-dimensional domain into a number of subdomains in one spatial direction. For the one-dimensional problem, convergence of the iteration process was quickly obtained using the proposed method, setting a small value of the ? constant in the Helmholtz equation. Another application of the proposed method may be an alternative to other iterative schemes when solving the two-dimensional Helmholtz equation.
6
EN
The paper presents contemporary developments in the field of deterministic description of turbulence with special reference to Large Eddy Simulation (LES) methods. The limitations of conventional turbulence modelling based on stochastic methodology have been discussed, and reasons for development of deterministic approach outlined. It has been shown that the computational power of the fastest available computers restrict possible DNS (Direct Numerical Simulation) solutions to the range of small Reynolds numbers. Finally, basic assumptions have been formulated for the LES formalism that seem to offer a reasonable compromise between the tendency towards the deterministic solution to Navier-Stokes equations and the existing computational resources.
PL
Praca przedstawia współczesny stan wiedzy w dziedzinie numerycznego modelowania turbulencji ze szczególnym uwzględnieniem metody LES (ang. Large Eddy Simulation). Przedstawiono ograniczenia modeli turbulencji typu RANS, opartych o uśrednione w czasie równania Reynoldsa oraz wskazano perspektywy deterministycznego ujęcia turbulencji z użyciem metod DNS (ang. Direct Numerical Simulation). Wykazano również, że możliwości najszybszych dostępnych obecnie komputerów ograniczają możliwe obszary aplikacji DNS do przepływów o stosunkowo niskich liczbach Reynoldsa. Następnie sformułowano podstawowe zależności dla metod LES i wskazano ich perspektywiczne znaczenie dla inżynierskiego modelowania przepływów turbulentnych.
EN
The paper is aimed at analyzing the influence of external flow on absolutely unstable modes of a ring jet with recirculation zone. The double ring jet is also considered. The investigation is carried out by means of the linearized, inviscid spatio-temporal stability theory. Calculations are based on the shooting method for asymmetric azimuthal mode. During the numerical experiment, absolutely unstable modes were identified. No major influence of the external stream on the stability of the flow was also proved.
PL
W pracy analizuje się wpływ zewnętrznego przepływu na mody niestabilności absolutnej strugi pierścieniowej ze strefą recyrkulacji oraz podwójnej strugi pierścieniowej. Badania przeprowadzono przy użyciu liniowej, czasowo-przestrzennej teorii stabilności dla przepływów nielepkich. Do rozwiązania zagadnienia brzegowego wykorzystano metody numeryczne bazujące na algorytmie strzałów. W pracy uwzględniono tylko asymetryczne obwodowe mody niestabilności. W trakcie eksperymentu numerycznego zidentyfikowano mody niestabilności absolutnej, nie stwierdzając wpływu zewnętrznego przepływu formującego zarówno strefę recyrkulacji, jak i drugą strugę pierścieniową, na stabilność przepływu.
8
Content available remote Modelowanie przepływu ciekłej stali w kadzi pośredniej typu "Delta"
PL
Przedstawiono analizę właściwości hydrodynamicznych rzeczywistego urządzenia przemysłowego - sześciowylewowej kadzi pośredniej o pojemności 30 Mg ciekłej stali. W tym celu zastosowano technikę symulacji numerycznej opartą na stosowanym modelu matematycznym przepływu stali bazującym na układzie równań różniczkowych. W wyniku przeprowadzonych obliczeń uzyskano szczegółową charakterystykę rozkładu wektorów prędkości i energii turbulencji. Na ich podstawie określono krzywe Residence Time Distribution (RTD) dla poszczególnych wylewów z dyszy. Obliczenia zostały przeprowadzone przy użyciu komercyjnego programu komputerowego FLUENT.
EN
The article presents an analysis of the hydrodynamic properties of a real industrial facility - a six-nozzle tundish of a capacity of 30 Mg liquid steel. A numerical simulation technique based on the applied mathematical model of steel flow basing on the system of differential equations was used for this purpose. As a result of calculations, detailed characteristics of distribution of velocity vectors and turbulence energy have been obtained. Using the results, residence time distribution (RTD) curves were determined for individual tundish nozzles. Calculations were passed by commercial computer program FLUENT.
PL
Przedstawiono trójwymiarowy model matematyczny ogniwa paliwowego z membraną polimerową. Założono warunki ustalone, stałą temperaturę ogniwa oraz uwzględniono reakcje elektrochemiczne na katalizatorach anody i katody. Zanalizowano wpływ porowatych warstw dyfuzyjnych oraz mechanizmów transportu wody w membranie na rozkład gęstości prądu elektrycznego.
EN
Three-dimensional mathematical model of polymer electrolyte membrane fuel cell has been presented. The model accounts for electrochemical reactions on both anode and cathode catalyst layers and assumes isothermal and steady-state conditions. This three-dimensional analysis allows us to account for the effect of the porous diffusion layers and various water transport mechanisms in the membrane and their impact on current density distributions.
EN
The paper is devoted to application of the multi-domain algorithms based on the non-overlapping iterative domain decomposition method coupled with the influence matrix method for solution of the incompressible Navier-Stokes equations in vorticity-streamfunction formulation (omega-psi).
PL
Przedstawiono metodę zastosowania iteracyjnej dekompozycji obszaru obliczeniowego na podobszary nie pokrywające się w połączeniu z metodą macierzy wpływu do rozwiązania równań Naviera-Stokesa sformułowanych w postaci wirowość-funkcja prądu (omega-psi).
PL
W pracy przedstawiono przegląd współcześnie stosowanych metod numerycznego modelowania turbulentnego spalania dyfuzyjnego uwzględniając model typu flamelet oraz model warunkowych momentów statystycznych (CMC-Conditional Moment Closure) oraz metodykę zastosowania modeli spalania w połączeniu z metodą symulacji wielkich wirów LES-Large Eddy Simulation. Przedstawiono również przykładowe wyniki obliczeń uzyskane metodą LES w połączeniu z modelem flamelet oraz CMC dla płomienia typu Sandia Flame D.
EN
The paper presents a review of contemporary numerical models of turbulent nonpremixed combustion including flamelet model and CMC-Conditional Moment Closure and their applications combined with LES – Large Eddy Simulation. Some examples of application of both models to predict Sandia Flame D are discussed.
PL
W pracy przedstawiony został trójwymiarowy model matematyczny ogniwa paliwowego z membraną polimerową. W modelu założono warunki ustalone, stałą temperaturę ogniwa oraz uwzględniono reakcje elektrochemiczne na katalizatorach anody i katody. Przeanalizowano wpływ porowatych warstw dyfuzyjnych oraz mechanizmów transportu wody w membranie na rozkład gęstości prądu elektrycznego.
EN
The paper presents mathematical model of Polymer Electrolyte Fuel Cell. In the model steady state conditions were assumed. Electrochemical reactions take place in anode and cathode catalyst layers. The system of transport equations that describes the operation of the fuel cell was solved in flow channels, diffusion layers, catalyst layers and membrane using commercial CFD code Fluent. The electrochemical precesses occuring in certain elements of fuel cell were modelled by definition of special source terms in transport equations. Fluent software in basic version is not capable to model electrochemical reactions. Therefore it was necessary to perform some modifications of standard code by writing additional subroutines according to User Defined Functions coding capability of Fluent. After analysis of their possible aplica-tions it was assumed that they are suitable for modelling of electrochemical reactions which take place in PEM fuel cell.
PL
Kadź pośrednia stanowi nieodzowny element procesu ciągłego odlewania stali. Konstrukcja i geometria obiektu decydują o warunkach hydrodynamicznych przepływającej stali. Warunki te kształtują proces przejściowego mieszania stali oraz w różnym stopniu wpływają na proces flotacyjnego usuwania wtrąceń niemetalicznych. Charakterystyka ruchu metalu i procesu mieszania może być odwzorowana przez krzywe typu F i E. Krzywe E i F stanowią prezentację graficzną rozkładów czasu przebywania znacznika w kadzi pośredniej w zależności od przyjętej metody badawczej. Dla kadzi sześciootworowej o pojemności 15 Mg podjęto badania teoretyczne oraz przemysłowe zmierzające do opracowania charakterystyk rozkładu czasu przebywania (F, E). Wyniki badań posłużyły także do zweryfikowania modelu matematycznego przepływu stali w kadzi, opartego na rozwiązaniu równania Naviera-Stokesa. Otrzymane charakterystyki pozwalają na oszacowanie wielkości udziałów poszczególnych rodzajów przepływu cieczy, a w szczególności przepływu idealnego mieszania i przepływu tłokowego.
EN
The tundish is a necessary element of continuous steel casting process. The desing and geometry of this facility determine the hydrodynamic conditions of flowing steel. These conditions shape the transient process of steel mixing and influence in different grade the process of nonmetallic inclusion removal by flotation. The characteristics of mixing process can be represented by curves of F and E types. For a six-way tundish of a capacity of 15 Mg theoretical studies and industrial tests were undertaken for developing characteristics of the distribution of residence time (F, E). The investigation results were used also for verifying the mathematical model of steel flow in the tundish based on the Navier-Stokes equation. The obtained characteristics enable the estimation of the quantity of volume fraction of separate types of liquid flow and in particular the ideal mixing and the plug flow.
EN
An important continuous steel casting (CSC) device is the tundish, in which a stabilized steel flow has a crucial effect on the quality and efficiency conditions of the CSC process. Steel at an appropriate temperature is poured from the main ladle to the tundish at a preset rate (speed) and then flows over this vessel and fills it up to a specified height. Next, the steel flows out through the openings in the tundish bottom to CSC mould. The aim of the study was to diagnose the current state of flow in a multi-opening tundish used in the domestic metallurgical industry for casting medium-size products. In this connection, actions were undertaken aimed at the determination of the detailed characteristics of operation of the facility. The investigation involved the numerical simulation of mass, momentum and energy transfer processes. In the considered case, the mathematical model for the flow of liquid steel includes differential equations of the continuity of flow and the conservation of momentum and energy, and equations describing the turbulence of liquid steel flow in the tundish. For modelling turbulence, the k- ε semi-empirical two-equation model with standard set of empirical model constants proposed by Jones and Launder was used. This model is commonly used in the analysis of engineering problems. The facility under consideration is a six-strand trough-type tundish of a liquid metal capacity of 22 Mg, designed for casting ingot. The tundish is symmetrical relative to the lateral plane passing through the gate; for this reason, the calculations were performed for half of the facility. In numerical calculations, two tundishes — one without a dam, and the other with two dams positioned between the gate and two middle strand openings — were taken into consideration. The calculations were carried out using FLUENT, a commercial computer program. The calculation (3D) area was discretized with a non-structural grid thickened at the tundish gate and nozzles. In the presented calculations, adaptation of the calculation grid was made using the dimensionless parameter y+. The calculations were performed either in stationary and non-stationary conditions. As a result of calculations, distributions of the fields of velocities, temperature and turbulence energy were obtained. The obtained results have provided a significant knowledge of steel casting conditions. To verify whether the tundish condition is suitable for non-metallic inclusion removal and agitation processes during the sequential casting of different steel grades, or not, residence time distribution (RTD) curves were plotted. On their basis, individual flow shares for the investigated tundish were estimated.
PL
Ważnym urządzeniem procesu ciągłego odlewania stali (COS) jest kadź pośrednia, w której ustabilizowany przepływ ma bardzo duży wpływ na warunki jakościowe i wydajnościowe tego procesu. Stal o odpowiedniej temperaturze wylewana jest z kadzi głównej do kadzi pośredniej o zadanej wydajności (prędkości), a następnie rozpływa się w tym naczyniu i wypełnia je do określonej wysokości. Po czym wylewa się otworami znajdującymi się w dnie kadzi do krystalizatorów urządzenia COS. Celem badań było zdiagnozowanie aktualnego stanu przepływu w wielootworowej kadzi pośredniej, stosowanej w hutnictwie krajowym do odlewania wyrobów średnich. W związku z tym podjęto działania zmierzające do określenia szczegółowych charakterystyk pracy obiektu. Badania polegały na numerycznej symulacji procesów transportu masy, pędu i energii. W rozważanym przypadku model matematyczny dla przepływu ciekłej stali zawiera równania różniczkowe ciągłości przepływu, zachowania pędu i energii oraz równania opisujące turbulencje ruchu ciekłej stali w kadzi. Dla modelowania turbulencji, wykorzystano semiempiryczny, dwurównaniowy model k-ε zaproponowany przez Jones’a i Laundera. Model ten jest powszechnie stosowany w analizie zagadnień inżynierskich. Rozpatrywany obiekt to sześciowylwewowa korytowa kadź pośrednia o pojemności 22 Mg ciekłej stali, do odlewania wlewków ciagłych. Kadź jest symetryczna względem płaszczyzny poprzecznej przechodzącej przez wlew, z tego względu obliczenia wykonano dla połowy obiektu. W obliczeniach numerycznych rozpatrywano dwie kadzie — bez przegrody i z dwiema przegrodami umieszczonymi między wlewem, a środkowymi otworami wylewowymi. Obliczenia przeprowadzono za pomocą komercyjnego programu komputerowego FLUENT. Obszar obliczeniowy (3D) dyskretyzowano za pomocą siatki niestrukturalnej, zagęszczanej przy wlewie i wylewach kadzi. W prezentowanych obliczeniach stosowano adaptacje siatki obliczeniowej z uwzględnieniem bezwymiarowego parametru y+. Obliczenia realizowano w warunkach ustalonych i nieustalonych. W wyniku obliczeń otrzymano rozkłady pól predkości, temperatury i energii turbulencji. Uzyskane wyniki daja istotna wiedzę o warunkach odlewania stali. Opracowano krzywe rozkładu stężeń i czasu przebywania RTD (Residence Time Distribution) dla sprawdzenia, czy stan kadzi jest odpowiedni dla usuwania wtrąceń niemetalicznych oraz mieszania w trakcie sekwencyjnego odlewania różnych gatunków stali. Na ich podstawie oszacowano udziały poszczególnych rodzajów przepływów.
16
Content available remote Park Przemysłowy Boruta Zgierz
PL
W referacie przedstawiono stosowane obecnie modele spalania dyfuzyjnego oparte na koncepcji stopnia zmieszania, model typu flamelet oraz model CMC. Stosowanie modeli spalania dla przepływów turbulentnych możliwe jest ze względu na separację skal turbulencji i spalania. Koncepcja rozdzielenia skal jest podstawą sformułowania modelu "Iaminar flamelet". W referacie zwrócono również uwagę na ograniczenia jakie niosą ze sobą próby modelowania procesów spalania wspólnie z klasycznym modelowaniem turbulencji. Wykazano, że ze względu na konieczność poprawnego rozwiązania niestacjonarnych struktur wirowych, które biorą udział w formowaniu się frontu spalania, jedyną alternatywą dla klasycznych modeli turbulencji jest stosowanie metody symulacji wielkich wirów, LES Large Eddy Simulation.
EN
The paper presents the currently used models for simulation of non-premixed turbulent combustion process. The models based on the concept of mixture fraction, as the laminar flamelet and Conditional Model Closure (CMC) will be presented. The process of combustion modelling can be used together with simulation of turbulent flows thanks to the scale separation responsible for both the processes considered. The concept of seale separation was directly used in formulation of laminar flamelet model. Limitations of turbulent process modelling together with classical turbulence models based on RANS approach will be presented. It will be shown that the method of Large Eddy Simulation must be used in order to account for the process of unsteady vortices formation which is mainly responsible for the process of formation of combustion front.
EN
The paper presents some preliminary studies of the homogeneous and non-isothermal jet response to external acoustic forcing. The experiment shows a complexity of the flow phenomena under sound excitation. It reveals that the natural flow instabilities can be amplified by external forcing but also that flow oscillations can be entirely driven by external forcing provided that high enough forcing level is applied. An interesting shift of the jet response frequency for isothermal jet caused by external forcing was noted. Some visualisation studies of the homogeneous jet strongly forced in order to generate "side jets" were briefly discussed.
EN
The paper presents a spectral solution of the Rayleigh equation for the case of parallel, free shear layer with the hyperbolic-tangent mean velocity profile. The expansion of the eigenfunction into the Chebyshev polynomial series allowed transformation of the differential eigenvalue problem into the general algebraic one. The standard algebraic eigenvalue problem was obtained by the use of Gary & Helgasson transformation. The results were compared with the shooting method. Although the calculations were carried out in order to validate the method, some additional study of the velocity ratio and momentum thickness influence on the temporal eigenmode growth rate was also performed.
PL
Struga swobodna o gęstości niższej niż gęstość otoczenia charakteryzuje się bardzo silnymi, okresowymi oscylacjami parametrów przepływu. Oscylacje te, interpretowane jako wynik niestabilności absolutnej, odpowiedzialne są nie tylko za strukturę turbulencji przepływu, lecz wpływają istotnie na pole prędkości średniej czy generację hałasu. Zjawisko niestabilności absolutnej stanowi zatem nie tylko istotny problem poznawczy, lecz ma bardzo istotne znaczenie w technicznych zastosowaniach. W pracy przedstawiono wyniki pomiarów pola prędkości średniej oraz fluktuacyjnej w strudze izotermicznej oraz podgrzanej, zdominowanej obecnością niestabilności absolutnej.
EN
A free jet with density lower than the ambient fluid is subjected to very strong periodic oscillations of the flow parameters. These oscillations interpreted as a result of absolute instability are responsible for the turbulence flow structure but also influence significantly the mean velocity field and noise generation. The absolute instability can be considered as a fundamental research problem but it has also significant importance in technical applications. The paper presents measurements of mean and fluctuating velocity field in isothermal and heated jet dominated by the absolute instability.
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.