Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 47

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
1
Content available CFD modeling of passive autocatalytic recombiners
EN
This study deals with numerical modeling of passive autocatalytic hydrogen recombiners (PARs). Such devices are installed within containments of many nuclear reactors in order to remove hydrogen and convert it to steam. The main purpose of this work is to develop a numerical model of passive autocatalytic recombiner (PAR) using the commercial computational fluid dynamics (CFD) software ANSYS-FLUENT and tuning the model using experimental results. The REKO 3 experiment was used for this purpose. Experiment was made in the Institute for Safety Research and Reactor Technology in Julich (Germany). It has been performed for different hydrogen concentrations, different flow rates, the presence of steam, and different initial temperatures of the inlet mixture. The model of this experimental recombiner was elaborated within the framework of this work. The influence of mesh, gas thermal conductivity coefficient, mass diffusivity coefficients, and turbulence model was investigated. The best results with a good agreement with REKO 3 data were received for k-ε model of turbulence, gas thermal conductivity dependent on the temperature and mass diffusivity coefficients taken from CHEMKIN program. The validated model of the PAR was next implemented into simple two-dimensional simulations of hydrogen behavior within a subcompartment of a containment building.
EN
Thermal analysis of a heat and power plant with a high temperature gas cooled nuclear reactor is presented. The main aim of the considered system is to supply a technological process with the heat at suitably high temperature level. The considered unit is also used to produce electricity. The high temperature helium cooled nuclear reactor is the primary heat source in the system, which consists of: the reactor cooling cycle, the steam cycle and the gas heat pump cycle. Helium used as a carrier in the first cycle (classic Brayton cycle), which includes the reactor, delivers heat in a steam generator to produce superheated steam with required parameters of the intermediate cycle. The intermediate cycle is provided to transport energy from the reactor installation to the process installation requiring a high temperature heat. The distance between reactor and the process installation is assumed short and negligable, or alternatively equal to 1 km in the analysis. The system is also equipped with a high temperature argon heat pump to obtain the temperature level of a heat carrier required by a high temperature process. Thus, the steam of the intermediate cycle supplies a lower heat exchanger of the heat pump, a process heat exchanger at the medium temperature level and a classical steam turbine system (Rankine cycle). The main purpose of the research was to evaluate the effectiveness of the system considered and to assess whether such a three cycle cogeneration system is reasonable. Multivariant calculations have been carried out employing the developed mathematical model. The results have been presented in a form of the energy efficiency and exergy efficiency of the system as a function of the temperature drop in the high temperature process heat exchanger and the reactor pressure.
PL
W artykule przedstawiono model matematyczny procesów cieplnych oraz przepływowych zachodzących podczas koksowania wsadu węglowego w komorze koksowniczej. Model uwzględnia przepływ ciepła na drodze dyfuzji, konwekcji oraz promieniowania. Jednocześnie zamodelowano lokalne procesy odparowania oraz skraplania wilgoci, kinetykę uwalniania części lotnych wraz z towarzyszącymi im efektami energetycznymi. Uzyskane wyniki modelowania pokrywają się z pomiarami eksperymentalnymi wykonanymi na doświadczalnej instalacji pieca z ruchomą ścianą. Model matematyczny opracowano w Instytucie Chemicznej Przeróbki Węgla w Zabrzu w ramach projektu Inteligentna Koksownia.
EN
Within article a mathematical model of thermal and flow process occurring within coking chamber is presented. The model encompasses coupled diffusive, convective and radiative heat transfer. At the same time range of aspects associated with carbonization process such as: water evaporation and condensation, kinetics describing release of volatiles accompanied with energy effect are considered. Obtained results coincident well with measurement conducted on the experimental coking chamber. The mathematical model was developed at Institute for Chemical Processing of Coal as a part of the project entitled "Smart Coke Plant Meeting the Requirements of Best Available Techniques".
4
Content available remote Numerical simulation of single phase flow in a flotation machine
EN
In the paper, the numerical model of the flow phenomena in the flotation machine is presented. The process of flotation consists of a number of phenomena which provide serious numerical difficulties. One can enumerate rotation, two phase flow, foam formation etc. To the knowledge of authors there is no complete numerical model available for the flotation machine. The long-term task of the project is to create a complete model of the machine. Such a model would be very helpful in the process of construction and modernization of the flotation machine. As it was mentioned, due to difficulties connected with modelling the flotation phenomena, only a few aspects of the process were taken under consideration. In the paper, a single phase flow of water is considered. The efficiency of the flotation process strongly depends on the fluid flow field in the machine. The level of mixing the fractions and air bubbles strongly depends on the velocity field of the water, so the proper model of fluid flow is of great practical importance. This paper presents preliminary results of mathematical modelling. The commercial package ANSYS Fluent was utilized for the analysis. The results were compared with the measurements performed on the small scale model of the machine. Obtained results are satisfying and encouraging for further development.
EN
Passive autocatalytic recombiners (PAR) is the only used method for hydrogen removal from the containment buildings in modern nuclear reactors. Numerical models of such devices, based on the CFD approach, are the subject of this paper. The models may be coupled with two types of computer codes: the lumped parameter codes, and the computational fluid dynamics codes. This work deals with 2D numerical model of PAR and its validation. Gaseous hydrogen may be generated in water nuclear reactor systems in a course of a severe accident with core overheating. Therefore, a risk of its uncontrolled combustion appears which may be destructive to the containment structure.
PL
Pomiędzy rurociągiem ciepłowniczym a jego otoczeniem występuje konwekcyjna i radiacyjna wymiana ciepła. Zjawiska te mają wpływ na straty ciepła z rurociągu. Radiacyjna wymiana ciepła ma szczególnie istotne znaczenie w warunkach niskiej temperatury nieboskłonu, skutkując czasem pojawieniem się na zewnętrznym płaszczu rurociągu temperatury niższej od temperatury otaczającego powietrza. W pracy przedstawiono wyniki symulacji numerycznej wymiany ciepła dla rurociągu eksperymentalnego w wymienionych wyżej warunkach. Wykorzystano w tym celu pakiet CFD ANSYS-FLUENT. Rezultaty obliczeń porównano z wynikami pomiarów.
EN
The convective and radiative heat transfer take place between thermal pipelines and their surroundings. In the case of a Iow sky temperature, the radiation heat exchange is very intensive and the temperature of the top part of the horizontal pipeline can be significantly lower than the temperature of the bottom part. Sometimes this temperature is also lower than the temperature of the surrounding atmospheric air. Numerical analysis of the heat transfer in the system: pipeline - environment is the subject of the paper. CFD package ANSYS Fluent has been employed for this purpose. Both the convective and radiative heat transfer between the external surface of the pipeline and the environment have been taken into account. The numerical results have been compared with the results of the measurements performed with the use of experimental rig, especially designed and built for validation of the presented model of considered problem.
EN
A lumped parameter type code, called HEPCAL, has been worked out in the Institute of Thermal Technology of the Silesian University of Technology for simulations of a pressurized water reactor containment transient response to a loss-of-coolant accident. The HEPCAL code has been already verified and validated against available experimental data, which in fact have been taken from separate effect tests mainly. This work is devoted to validation of the latest version of the HEPCAL code against experimental data from more complex tests. These experiments have been performed on three different test rigs (called TOSQAN,MISTRA and ThAI) and a part of them became the basis of the International Standard Problem No. 47 (ISP-47) dedicated to containment thermal-hydraulics. Selected experiments realized within the framework of the ISP-47 project have been simulated using the HEPCAL-AD code. The obtained results allowed for drawing of some important conclusions concerning heat and mass transfer models (especially steam condensation), two-phase flow model and buoyancy effects.
PL
Praca dotyczy analizy numerycznej wymiany ciepła w kanale reaktora Maria, który zawiera specjalne pojemniki z płytkami uranowymi zamiast typowego dla tego reaktora paliwa. W płytkach tych powstaje w wyniku rozszczepień molibden-99 rozpadający się na technet-99m, któryjest powszechnie stosowany w diagnostyce medycznej. Obliczenia numeryczne zrealizowano za pomocą pakietu FLUENT - Ansys dla przypadku napromieniania płytek w reaktorze, kiedy generowane jest w nich ciepło w wyniku reakcji rozszczepienia.
EN
The paper deals with numerical analysis of the heat transfer in the Reactor MARIA channel which contains special containers with uranium plates instead of a typical reactor fuel. Molybdenium-99 decayed next on technetium- 99m is produced in these plates as a result of uranium fission. Radioactive technetium is commonly used over the world in a medical diagnostic. FLUENT- Ansys code was used to calculate the problem in the case when uranium plates are irradiated in the reactor and heat is in these plates generated due to fission.
PL
W wyniku istnienia mocy powyłączeniowej elementy paliwowe reaktora jądrowego muszą być chłodzone także po jego wyłączeniu. Jak wykazują pomiary, po upływie pewnego czasu od chwili wyłączenia reaktora doświadczalnego „Maria” można wyłączyć pompy cyrkulacyjne. Dostatecznie intensywny odbiór ciepła od paliwa gwarantuje powstająca wówczas cyrkulacja naturalna chłodziwa w kanale paliwowym. W pracy przedyskutowano wyniki obliczeń numerycznych pola temperatury i prędkości chłodziwa wewnątrz prętów paliwowych reaktora „Maria” po wyłączeniu reaktora i powstaniu tam cyrkulacji naturalnej chłodziwa. Obliczenia wykonano za pomocą pakietu CFD Fluent.
EN
Decay heat generated in the nuclear fuel after reactor shutdown requires to continue cooling the fuel. Experience shows that cooling pumps of the reactor Maria can be disengaged at some time instant after reactor shutdown. Intensive enough cooling of the reactor fuel can be then guaranteed by natural water circulation. Results of simulations of the temperature and velocity fields of coolant within fuel elements of the reactor Maria after its shutdown when the natural circulation of coolant exists are discussed in the paper.
PL
Analizując dostępne metody doboru i kontroli warunków pracy baterii koksowniczej wykazano, że najistotniejszym ich parametrem jest i będzie wysokość utrzymywanych temperatur obmurza kanałów grzewczych. Przedstawiono fizyczne podstawy uzasadnienia takiego wyboru oraz wynikające z nich ograniczenia. Bazując na wynikach rzeczywistych pomiarów temperatur w kanałach grzewczych wybranych baterii koksowniczych i wykonanych w kodach numerycznej mechaniki płynów CFD (Computational Fluid Dynamics) symulacjach spalania gazu w konstrukcji średniego kanału grzewczego najpopularniejszej obecnie w Polsce baterii PWR-63 (z wewnętrzną recyrkulacją spalin) wykazano potrzebę uwzględniania nie tylko warunków pracy komory koksowniczej, ale również miejsca i czasu pomiaru. Dla ujednolicenia interpretacji uzyskiwanych wyników pomiarów temperatur w kontrolnych kanałach grzewczych baterii koksowniczej zaproponowano wprowadzenie pojęcia temperatury referencyjnej i stosowanie, oprócz dotychczasowej poprawki na spadek temperatury między rewersjami, także poprawki na spadek temperatury między obsadzeniami komór przyległych do danej ściany i poprawki na spadek temperatury w ścianach skrajnych i w ścianach z odmiennym czasem koksowania.
EN
Analyzing the available methods of selection and control of coke oven battery's operating conditions it has been demonstrated, that the temperature maintained in the masonry setting of the flues is still their most important parameter. Reasoning behind that choice and, as a consequence, arising limitations are presented. Based on the real measurement results of the temperatures in the flues of several coke oven batteries, and computer simulations (CFD - Computational Fluid Dynamics) of the gas burning process in the typical flues in the most popular coke oven battery type in Poland - PWR-63 (with an inner fumes recirculation), it has been proved that not only operational conditions of the coking chamber need to be taken into account, but the point and time of the measurement as well. To make the interpretation of the results consistent, the "reference temperature" term has been introduced, as well as using, besides an adjustment concerning the fall of temperature after a reverse only, an adjustment concerning the fall of temperature between charging, and an adjustment concerning the wall localization and an adjustment concerning the fall of temperature in outermost walls and in walls with different coking time.
PL
Opisano wyniki obliczeń przeprowadzonych w ramach jednego z etapów realizowanego przez IChPW projektu badawczego pt.: "Inteligentna koksownia spełniająca wymagania najlepszej dostępnej techniki". Celem tego etapu jest sformułowanie modelu matematycznego ustalonych i nieustalonych procesów cieplno-przepływowych występujących w kanałach grzewczych baterii koksowniczej. Model ten budowany jest dla baterii PWR-63 zgodnie z metodyką numerycznej mechaniki płynów (Computational Fluid Dynamics CFD) z wykorzystaniem procedur tzw. User Defined Functions. Otrzymany w ten sposób trójwymiarowy model umożliwia zbadanie wpływu określonych parametrów procesu na wynikowe pola temperatury, prędkości i koncentracji składników w kanałach grzewczych. Ostatecznie model wykorzystano do zbadania odpowiedzi obiektu na skokowe zmiany warunków brzegowych. Zaprezentowane rezultaty zostały także przedyskutowane pod kątem ich poprawności fizykalnej.
EN
The article describes the results of the calculations carried out under one of the steps implemented by the Institute for Chemical Processing of Coal research project "Smart Coke Plant", which aims to formulate a mathematical model of steady and transient thermal-hydraulic processes occurring in heating flues of coke oven battery. This model is built for the PWR-63 battery in accordance with the methodology of numerical fluid dynamics (CFD Computational Fluid Dynamics) using User Defined Functions. Thus obtained three-dimensional model allows to investigate the impact of specific process parameters on the resulting temperature field, velocity and concentration of components in the heating channels. Finally, the model was used to investigate the response of object to the abrupt changes in boundary conditions. The presented results are also discussed in terms of their physical correctness.
EN
This paper describes results of the mathematical modelling of steady-state and transient physical phenomena taking place in the heating channels of a coke oven battery. A formulated system of standard Computational Fluid Dynamics (CFD) equations coupled with User Defined Functions is solved numerically using commercial software Ansys Fluent. Finally, the developed 3-D model is used to examine the influence of selected operating parameters on the resulting temperature, velocity and concentration fields within considered object. The obtained results are briefly discussed considering their physical correctness related to industrial measurements.
PL
W pracy wykorzystano technikę POD i funkcje radialne do symulacji temperatury wykorzystywanej w algorytmie estymacji prędkości brzegowej wody gruntowej. Rozpatrywany w układzie dwuwymiarowym problem dotyczy nieustalonego procesu wymiany ciepła w gruncie podczas jego zamrażania poprzedzającego drżenie szybu. Analizowane w zmiennych bezwymiarowych zagadnienie odwrotne sprowadza się do estymacji liczby Pecleta na podstawie pomiarów temperatury bezwymiarowej.
EN
The POD technique and radial basis functions have been applied in the algorithm for estimation of the inlet groundwater velocity. The considered 2D problem concerns unsteady heat transfer in the ground which is frozen before shaft drilling. An inverse problem analyzed in the dimensionless variables reduces to estimation the Peclet number based on measurements of the dimensionless temperature.
PL
W pracy przedstawiono algorytm odtwarzania własności filtracyjnych gruntu na potrzeby modelu numerycznego triasowego zbiornika wody gruntowej w rejonie Strzelec Opolskich. Zagadnienie to, należące do grupy zagadnień odwrotnych, rozwiązano na podstawie pojęcia współczynników wrażliwości. Z uwagi na złe uwarunkowanie zadania, w celach stabilizacyjnych, wykorzystano metodę Levenberga – Marquardta. Osiągnięto znaczną poprawę zgodności modelu z pomiarami wykonanymi w terenie.
EN
In the paper, inverse method for the ground parameters estimation is presented. This method was utilized during the calibration of the numerical model of the triasic water reservoir located near the Strzelce Opolskie. Both the inverse procedure and exemplary results on the model calibration are presented.
PL
Praca dotyczy modelowania numerycznego przepływu ciepła w gruncie w otoczeniu rur pionowego gruntowego wymiennika ciepła pompy grzejnej zainstalowanego w pobliżu polderów, do których jest zrzucana woda o podwyższonej temperaturze z oczyszczalni ścieków. Omówiono metodę obliczeń pól temperatury w rozpatrywanym układzie, przedstawiono rezultaty tych obliczeń, jak również obliczeń jednostkowego strumienia ciepła pobieranego od gruntu przez rury wymiennika. Przeanalizowano wpływ infiltracji gruntu przez wodę ściekową na strumień ciepła przejmowanego w wymienniku.
EN
Numerical technique and obtained results of numerical calculations for underground vertical heat exchanger of heat pump are presented in the paper. The ground heat exchanger with vertical pipes located in the vicinity of polders for waste dumping of heighten temperature from sewage-treatment plant is analysed. Determination of the temperature distributions in the domain pertinent to the exchanger pipes, as well as heat flux densities transferred from the considered ground was the main aim of the calculations. Influence of the water flow in the ground on the heat flux transferred in the exchanger is also investigated.
PL
W pracy przedstawiono rezultaty analizy termodynamicznej pionowego gruntowego wymiennika ciepła zespołu pompy grzejnej. Celem tej analizy było określenie pola temperatury w otoczeniu rur wymiennika jak również wyznaczenie, w funkcji czasu, jednostkowego strumienia ciepła pobieranego od gruntu. Obliczenia przeprowadzono dla różnych wartości długości rur wymiennika, pojemności cieplnej strumienia nośnika ciepła oraz dla różnych warunków wymiany ciepła na powierzchni gruntu. Przyjęto typowe właściwości termodynamiczne zawodnionego gruntu.
EN
Some results of thermal analysis of vertical ground heat exchanger of heat pump system are given in the paper. Determination of the temperature field in the region of the exchanger as well as unitary heat flux transferred from the ground as a function of time was the main aim of the analysis presented. The numerical calculations have been worked out for various lengths of heat exchanger pipes, for various heat capacity of heat carrier and for various heat transfer conditions on the upper outer surface of the ground. There were assumed some typical properties of the moist ground.
EN
Systems with horizontal and vertical ground heat exchangers (GHEs) of heat pumps (HPs) located in the ground in surroundings of a sewage-treatment plant are investigated in the paper. In the considered sewage-treatment plant about 7 000 000 m[^3] of elevated temperature water is dumped to special polders. Next, this water infiltrates the ground, what can intensify the heat transfer in the GHE located in such ground. Comparative analysis of the effectiveness of the GHEs of possible locations in the considered region is the aim of the paper. For this purpose, numerical calculations of temperature fields in the systems: GHEs - pertinent ground and the heat rate transferred in the GHEs have been carried out. Particularly, the vertical and horizontal GHEs located in the polders area and the vertical GHE located in the polders vicinity have been considered.Improvement of parameters of the HP resulting on its collaboration with the GHE of the best alternative has been also estimated.
PL
Praca dotyczy modelowania numerycznego przepływu ciepła wgruncie w otoczeniu rur poziomego gruntowego wymiennika ciepła pompy grzejnej zainstalowanego na terenie polderów, do których jest zrzucana woda o podwyższonej temperaturze z oczyszczalni ścieków. Omówiono metodę obliczeń pól temperatury w rozpatrywanym układzie, przedstawiono rezultaty tych obliczeń, jak również obliczeń jednostkowego strumienia ciepła pobieranego od gruntu przez rury wymiennika. Przeanalizowano wpływ infiltracji gruntu przez wodę ściekową na strumień ciepła przejmowanego w wymienniku.
EN
Numerical technique and obtained results of numerical calculations for underground horizontal heat exchanger of heat pump are presented in the paper. The analysed ground heat exchanger is located in the region of waste dumping from a sewage-treatment plant. Determination of the temperature distributions in the domain pertinent to the exchanger pipes, as well as heat flux densities transferred from considered ground was the main aim of the calculations. Influence of the water flow in ground on the heat flux transferred in the exchanger is also analysed.
EN
Mixed ZrO2-CeO2 oxides were studied as a carrier of Pd catalysts for combustion of oxygenated compounds. The effect of support composition on catalytic oxidation of ethanol on Pd/ZrO2-CeO2 catalysts was investigated. Prepared Zr-Ce mixed oxides with different composition were added to aluminium hydroxide and used for washcoating of ceramic monolithic carriers. Performance of Pd catalysts supported on these monoliths for reduction of NO and oxidation of CO in real exhaust gasses from gasoline fueled engine was studied. Activity of the elaborated monolithic catalysts was compared with actvity of commercial three way catalyst. It was stated that composition of support affects on the activity of Pd/ZrO2-CeO2 catalysts in catalytic oxidation of ethanol (and on the distribution of the reaction products) as well as on the activity in oxidation CO and reduction NO over monolithic Pd only catalysts.
PL
W artykule opisano dwusuwowy, dwucylindrowy silnik o zapłonie iskrowym. Opisany silnik posiada dwie główne cechy: źsamoczynny zawór przelotowy umieszczony w denku tłoka, co pozwala na ograniczenie deformacji tulei cylindrowej w której brak jest szczelin, a więc i wzrost przebiegu miedzy naprawczego; źskrzynię korbową z mokrą miską olejową i obiegowym układem olejenia oddzielonego od cylindra, co ogranicza ilość oleju w spalinach w stosunku do smarowania mieszankowego w silnikach dwusuwowych. Obecnie silnik jest przebudowywany, a uruchomienie jest przewidywane na wrzesień bieżącego roku.
PL
W pracy przedstawiono rezultaty obliczeń numerycznych pola temperatury w otoczeniu rur gruntowego wymiennika ciepła pompy grzejnej oraz jednostkowego strumienia ciepła pobieranego od gruntu. Przeanalizowano wpływ ruchu wody gruntowej na strumień ciepła przejmowanego od gruntu w przykładowym wymienniku z rurami poziomymi.
EN
Results of numerical calculations for underground heat exchanger of heat pump are presented in the paper. Determination of the temperature distributions in the domain neighbouring pipes, as well as heat flux densities transferred from the ground, were the main aim of the calculations. Influence of the moisture flow on the heat flux transferred from the ground in the exemplary horizontal exchanger is also analysed.
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.