Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Numerical study on two dimensional distribution of streamwise velocity in open channel turbulent flows with secondary current effect

Mohan S., Kundu S., Ghoshal K., Kumar J.

Archives of Mechanics

|

2021

|

Vol. 73, nr 2

175--200

EN

For studying mechanism of sediment transport in river flows, open channel flow is a prototype. Flow has always three components of velocity for all types of channel geometry and for a time independent uniform flow along streamwise or main flow direction, all the components of velocity are functions of lateral and vertical coordinates. The present study investigates the two dimensional distribution of streamwise (or longitudinal) velocity starting from the Reynolds averaged Navier–Stokes equation for a turbulent open channel flow which is steady and uniform along the main flow direction. Secondary flows both along the vertically upward direction and along the lateral direction are considered which are also taken as functions of lateral and vertical coordinates. Inclusion of the secondary current brings the effect of dip phenomenon in the model. The resulting second order partial differential equation is solved numerically. The model is validated for all the cross-sectional, transverse and centreline velocity distribution by comparing with existing relevant set of experimental data and also with an existing model. Comparison results show good agreement with data as well as with the previous model proving the efficiency of the model. It is found that the transverse velocity distribution depends on the formation of circular vortex in the cross-sectional plane and becomes periodic as the number of circular vortex increases for increasing aspect ratios.

2

Effect of Two Temperatures and Thermal Phase-lags in a Thick Plate due to a Ring Load with Axisymmetric Heat Supply

Kumar J., Sharma N., Lata P.

Computational Methods in Science and Technology

|

2016

|

Vol. 22, No. 3

153--162

EN

The present investigation concerns thermomechanical interactions in a homogeneous isotropic thick plate in the light of the two-temperature thermoelasticity theory with dual phase lag due to a ring load. The upper and lower ends of the thick plate are traction free and subjected to an axisymmetric heat supply. The solution is obtained by using Laplace and Hankel transform techniques. The analytical expressions of displacement components, stresses, conductive temperature, temperature change and cubic dilatation are computed in a transformed domain. The numerical inversion technique has been applied to obtain the results in the physical domain. Numerically simulated results are depicted graphically. The effect of thermal phase-lags and two temperatures are shown on the various components. Some particular cases of the result are also deduced from the present investigation.

3

Probabilistic analysis of two reliability models of a single-unit system with preventive maintenance beyond warranty and degradation

Niwas R., Kadyan M. S., Kumar J.

Eksploatacja i Niezawodność

|

2015

|

Vol. 17, no. 4

535--543

EN

This paper presents two reliability models of a single-unit system with the concept of preventive maintenance (PM) beyond warranty and degradation. In both the models, repair of any failure during warranty is cost-free to the users, provided failures are not due to the negligence of users. There is a single repairman who always remains with the system. Beyond warranty, the unit goes under PM and works as new after PM (in both models). In model-1, the unit works as new after its repair beyond warranty whereas; in model-2, the unit becomes degraded. After failure, the degraded unit is replaced by a new one. The failure time of the system follows negative exponential distribution while PM, replacement and repair time distributions are taken as arbitrary with different probability density functions. Supplementary variable technique is adopted to derive the expressions for some economic measures such as reliability, mean time to system failure (MTSF), availability and profit function. Using Abel’s lemma, the behaviour of the system in steady-state has been examined. To highlight the behaviour of reliability and profit function, numerical results are considered for particular values of various parameters and repair cost. Profit comparison of both the models is also made to see the usefulness of the concept of degradation.

PL

W artykule przedstawiono dwa modele niezawodności systemu jednoelementowego wykorzystujące pojęcia pogwarancyjnej obsługi profilaktycznej oraz degradacji. Oba modele zakładają, że w okresie gwarancyjnym użytkownik nie ponosi żadnych kosztów związanych z naprawą uszkodzeń, chyba że uszkodzenie powstało wskutek zaniedbania ze strony użytkownika. Obsługi są wykonywane przez jedną ekipę remontową, która zawsze pozostaje na stanowisku. Po upływie okresu gwarancyjnego, urządzenie podlega obsłudze profilaktycznej i po jej przeprowadzeniu działa jak nowe (w obu modelach). Model 1 zakłada, że element po naprawie pogwarancyjnej działa jak nowy, natomiast w Modelu 2, element ulega degradacji. Zdegradowany element, który uległ uszkodzeniu, zostaje wymieniony na nowy. Rozkład czasu uszkodzenia jest rozkładem wykładniczym ujemnym, a rozkłady czasu obsługi profilaktycznej, wymiany i naprawy są traktowane jako arbitralne, o różnych funkcjach gęstości prawdopodobieństwa. Zastosowana technika dodatkowej zmiennej pozwoliła na wyprowadzenie wyrażeń dla niektórych miar ekonomicznych, takich jak niezawodność, średni czas do uszkodzenia systemu (MTSF), gotowość i funkcja zysków. Zachowanie systemu w stanie ustalonym badano z wykorzystaniem lematu Abela. Aby przedstawić zachowanie funkcji niezawodności i zysków, analizowano wyniki numeryczne dla poszczególnych wartości różnych parametrów oraz kosztów naprawy. Porównanie zyskowności badanych modeli umożliwiło weryfikację przydatności pojęcia degradacji.

4

Cost analysis of a two-unit cold standby system subject to degradation, inspection and priority

Kumar J., Kadyan M. S., Malik S. Ch.

Eksploatacja i Niezawodność

|

2012

|

Vol. 14, No. 4

278-283

EN

The present paper deals with a reliability model incorporating the idea of degradation, inspection and priority. The units may fail completely directly from normal mode. There is a single server who visits the system immediately when required. The original unit undergoes for repair upon failure while only replacement of the duplicate unit is made by similar new one. The original unit does not work as new after repair and so called degraded unit. The system is considered in up-state if any one of new/duplicate/degraded unit is operative. The server inspects the degraded unit at its failure to see the feasibility of repair. If repair of the degraded unit is not feasible, it is replaced by new one similar to the original unit in negligible time. The priority for operation to the new unit is given over the duplicate unit. The distribution of failure time follow negative exponential where as the distributions of inspection, repair and replacement times are assumed as arbitrary. The system is observed at suitable regenerative epochs by using regenerative point technique to evaluate mean time to system failure (MTSF), steady-state availability, busy period and expected number of visits by the server. A particular case is considered to see graphically the trend of mean time to system failure (MTSF), availability and profit with respect to different parameters.

PL

Niniejsza praca dotyczy modelu niezawodności uwzględniającego zagadnienia degradacji, kontroli stanu oraz priorytetowości zadań. Elementy mogą ulegać całkowitemu uszkodzeniu bezpośrednio z trybu normalnego. Istnieje jeden konserwator, który odwiedza system, gdy tylko zachodzi taka potrzeba. W przypadku uszkodzenia, element oryginalny podlega naprawie, podczas gdy element zapasowy (duplikat) podlega jedynie wymianie na nowy, podobny. Po naprawie, element oryginalny nie działa już jako element nowy lecz jako element zdegradowany. System uważa się za zdatny jeżeli pracuje którykolwiek z trzech typów elementów: nowy/rezerwowy/zdegradowany. W przypadku uszkodzenia elementu zdegradowanego, konserwator przeprowadza kontrolę stanu elementu, aby stwierdzić możliwość realizacji naprawy. Jeżeli naprawa elementu zdegradowanego jest niemożliwa, zostaje on wymieniony, w czasie pomijalnym, na element nowy, podobny do elementu oryginalnego. Nowy element uzyskuje priorytet pracy w stosunku do elementu rezerwowego. Rozkład czasu uszkodzenia jest rozkładem wykładniczym ujemnym, a rozkłady czasów kontroli stanu, naprawy i wymiany przyjmuje się jako rozkłady dowolne. System obserwuje się w odpowiednich okresach odnowy wykorzystując technikę odnowy RPT (regenerative point technique) w celu ocenienia średniego czasu do uszkodzenia systemu (MTSF), gotowości stacjonarnej, okresu zajętości oraz oczekiwanej liczby wizyt konserwatora. Przebiegi MTSF, gotowości i zysków w funkcji różnych parametrów przedstawiono w formie graficznej na podstawie studium przypadku.

5

Normal stress differences in Couette flow of granular materials

Kumar J., Lakshmana Rao C., Massoudi M.

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2003

|

Vol. 8, no 1

5-16

EN

Normal stress differences, a phenomenon which is exhibited by many non-Newtonian fluids or non-linear elastic materials, also arises in the Couette flow of granular materials. This problem is studied using a continuum model proposed by Rajagopal and Massoudi (1990). For a steady, fully developed condition, the governing equations were reduced to a system of coupled non-linear ordinary differential equations, and the resulting boundary value problem was solved numerically (Kumar et al., 2003). The expression for one of the normal stress differences is derived in this paper and from the values of volume fraction obtained in (Kumar et al., 2003), the normal stress difference is calculated. The effect of material parameters, i.e., dimensionless numbers on the normal stress difference is studied. It is observed that the distribution parameter, "B2" and the density parameter "P" affect the normal stress differences most.