Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wpływ projektowanej zabudowy na warunki wiatrowe otoczenia na przykładzie inwestycji przy ul. Powązkowskiej w Warszawie

Poćwierz M., Gumowski K., Jóźwiak K., Piechna J.

Fizyka Budowli w Teorii i Praktyce

|

2017

|

T. 9, nr 3

29--36

PL

Publikacja przedstawia wyniki badań aerodynamicznych osiedla zlokalizowanego przy ul. Powązkowskiej w Warszawie. Badania miały dać odpowiedź na pytanie - czy i w jakim stopniu projektowana na tym terenie zabudowa wpłynie na pogorszenie warunków swobodnego przepływu powietrza i jego napływu w dalsze rejony Warszawy, zmieniając w ten sposób układ istniejącej naturalnej wentylacji miasta oraz jak ukształtują się warunki wiatrowe na terenie planowanej zabudowy i w najbliższym jej otoczeniu. Badania eksperymentalne przeprowadzono w tunelu aerodynamicznym z odwzorowaną warstwą przyziemną dla ośmiu podstawowych kierunków wiatru. Odpowiedni profil prędkości i intensywności turbulencji otrzymano przez wprowadzenie do tunelu elementów zaburzających przepływ w postaci iglic i klocków, usytuowanych przed wymodelowaną zabudową analizowanego terenu. Badania eksperymentalne w tunelu aerodynamicznym przeprowadzono dwoma komplementarnymi metodami polowymi: wizualizacji olejowej i saltacji piasku. W celach porównawczych przeprowadzono również obliczenia numeryczne. W wyniku przeprowadzonych badań uzyskano barwne mapy obrazujące strefy o zróżnicowanych prędkościach przepływu, a więc o różnym komforcie wiatrowym oraz obrazy z dobrze zarysowanymi strefami wirowymi i z obszarami zastoju powietrza.

EN

This paper presents the results of aerodynamic research of the housing estate at Powązkowska street in Warsaw. The main purpose was to answer the question if planned buildings will affect the wind conditions in the surrounding area and further regions of the city. The experiments included oil visualizations and scour techniques were conducted in the wind tunnel, where the boundary layer was properly modeled. The appropriate mean velocity profile and turbulence intensity profile were obtained by inserting obstacles into the tunnel in order to disturb the flow and achieve an appropriate roughness at the ground level. These obstacles included spires and cubic blocks were placed at the bottom of the tunnel in the formation section, in the front of the model. The research in the tunnel was carried out for eight wind directions. The numerical simulation of the flow around buildings was also performed using FLUENT software. The images of flow with well-marked eddy zones and places of air stagnation and colorful maps showing the approximate distribution of velocities in the vicinity of the planned buildings were obtained.

2

The Problem of Airflow Around Building Clusters in Different Configurations

Jędrzejewski M., Poćwierz M., Zielonko-Jung K.

Archive of Mechanical Engineering

|

2017

|

Vol. LXIV, nr 3

401--418

EN

In the paper, the authors discuss the construction of a model of an exemplary urban layout. Numerical simulation has been performed by means of a commercial software Fluent using two different turbulence models: the popular k-ε realizable one, and the Reynolds Stress Model (RSM), which is still being developed. The former is a 2-equations model, while the latter – is a RSM model – that consists of 7 equations. The studies have shown that, in this specific case, a more complex model of turbulence is not necessary. The results obtained with this model are not more accurate than the ones obtained using the RKE model. The model, scale 1:400, was tested in a wind tunnel. The pressure measurement near buildings, oil visualization and scour technique were undertaken and described accordingly. Measurements gave the quantitative and qualitative information describing the nature of the flow. Finally, the data were compared with the results of the experiments performed. The pressure coefficients resulting from the experiment were compared with the coefficients obtained from the numerical simulation. At the same time velocity maps and streamlines obtained from the calculations were combined with the results of the oil visualisation and scour technique.

3

Comparative analysis of numerical and experimental studies of the airflow around the sample of urban development

Gumowski K., Olszewski O., Poćwierz M., Zielonko-Jung K.

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2015

|

Vol. 63, nr 3

729--737

EN

In this paper, on the background of a short overview of the recent advances in the field of Environmental Wind Engineering (EWE), a comparison of wind tunnel experiment and numerical simulation for some cases of airflow around an urban layout have been reported. The purpose of the study is quantitative and qualitative comparison of measurements in the wind tunnel as well as numerical simulation using Ansys Fluent software. The study is concerned mostly with the analysis of parameters which are essential in the building industry, such as pressure and velocity fields. In the numerical analysis the k-ε realizable model of turbulence with the basic model of boundary layer – Standard Wall Treatment, were used. Particular attention has been paid to accurate depiction of the conditions on the inlet and the selection of suitable computing.

4

Calculation of the force on solid body in the unsteady flow of incompressible fluid

Poćwierz M., Styczek A.

Archives of Mechanics

|

2010

|

Vol. 62, nr 2

103-119

EN

In the paper, a special method to compute the aerodynamic force is presented. This method is especially addressed to the calculation while both the velocity and vorticity fields are found as a result of the vortex method application. In the case of vortex method, the vorticity field is shown as a sum of contributions given by a large number of the vorticity carriers. These carriers of vorticity move and change, but the vorticity distribution given by each of them is known. It means that both the vorticity and induced velocity field connected with them are easy to determine. The velocity field may also contain any potential component. This component assures the fulfillment of the asymptotic condition, and cancels the normal component of the velocity on the rigid body surface [15]. As it is known, the aerodynamic force may be calculated by using the basic definition, but in this case the boundary values of pressure and vorticity or derivatives of velocity field have to be found beforehand. These values are difficult to determine and their properties can be inconvenient. Quartapelle and Napolitano [12] introduced a special method of aerodynamic force calculation. This method does not require any surface integrals. Instead, the areas integrations are held. The integrands consist of vorticity and velocity fields only. The pressure field is excluded by special harmonic projection. The numerical experiment shows that the method of Quartapelle and Napolitano requires improvement in case of complicated, rapidly changing velocity and vorticity fields and the approximation of these fields in the neighborhood of the body not being perfect. However, if the concept of Quartapelle and Napolitano is applied to the area located outside the big sphere surrounding the body and containing the sources of vorticity, where velocity and vorticity fields have suitable properties (which permits to perform analytical calculations), we will get a simple formula for the aerodynamic force. This formula is not limited by additional properties of the pressure and velocity and vorticity fields. The numerical results are in relatively good agreement with the experimental data.

5

Random vortex method for three dimensional flows. Part I: Numerical imlementation and sample results

Styczek A., Duszyński P., Poćwierz M., Szumbarski J.

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2004

|

Vol. 42 nr 2

223-138

EN

Continuation of the first part of the paper focuses on implementation issues, computational efficiency and presentation of test calculations. Sample results have been obtained for a viscous flow past a spherical body immersed in an uniform stream. The solution algorithm for the external Neumann boundary problem, the construction of the vortex particles near the material boundary and the evaluation of the stretching effect are described in some details. The problem of design of efficient algorithms for induced velocity computation is discussed briefly. The presented results include patterns of instantaneous velocity and vorticity field as well as selected streamlines showing the complexity of flow near the aft part of the body and inside the aerodynamic wake.

PL

W drugiej części pracy omawiane są zagadnienia związane z implementacją metody wirowej w trzech wymiarach oraz prezentowane są wybrane wyniki obliczeń. Testowym przykładem jest opływ kuli strumieniem jednorodnym. Opisano konstrukcję solwera zewnętrznego zagadnienia brzegowego typu Neumanna, proces generacji nowych cząstek wirowych w pobliżu powierzchni ciała oraz sposób obliczania "stretchingu". Omówiono problem efektywnego obliczania prędkości indukowanej. Przedstawione wyniki, obejmujące chwilowe pola prędkości i wirowości oraz wybrane linie prądu, demonstrują złożoność pola przepływu w śladzie za opływanym ciałem.

6

Random vortex method for three dimensional flows. Part I: Mathematical background

Styczek A., Duszyński P., Poćwierz M., Szumbarski J.

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2004

|

Vol. 42 nr 1

3-20

EN

The paper presents a mathematical formulation of the Lagrangian method suitable for numerical simulation of 3D viscous incompressible flows. The vorticity field is approximated by a large ensemble of vortex particles which move with the fluid (advection) and perform random walks (diffusion). The charges of the particles change with time due to the stretching term in the governing equation. The construction of the vortex particles ensures that the approximated vorticity field is strictly divergence-free at any time instant. The boundary condition at the surface of an immersed body is satisfied by the creation of new vortex particles near the surface. Various properties of induced velocity and vorticity fields are also discussed.

PL

W pracy sformułowano langranżowską metodę wirową dla trójwymiarowych przepływów cieczy lepkiej. Pole wirowści jest w niej aproksymowane zbiorem cząstek poruszających się wraz z płynem oraz wykonujących ruch losowy (dyfyzja). Ładunki wirowości niesione przez cząstki zależą od czasu (efekt "strechingu"). Konstrukcja cząstek zapewnia, że pole wirowości pozostaje bezźródłowe w trakcie symulacji. Warunek dla pola prędkości stawiany na powierzchni opływanego ciała jest realizowany drogą generacji nowych cząstek w sąsiedztwie tej powierzchni. W pracy przedyskutowano również własności indukowanego pola prędkości i wirowości.

7

On the magnetization-based Lagrangian methods for 2D and 3D viscous flows. Part 2 - numerical implementation and results

Duszyński P., Olszewski P., Poćwierz M., Styczek A., Szumbarski J.

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2002

|

Vol. 40 nr 4

825-846

EN

The numerical implementation of the Lagrangian method using particles of the magnetization field (magnetons) has been considered. A detailed description of essential elements of the algorithm has been provided. The presentation has focused on computations of stretching, where a novel integral-based rather than point wise approach has been proposed. The results of test computations, carried out for viscous flows past 2D and 3D bodies, have been presented. Difficulties with obtaining stable large-time simulations have been encountered and discussed. It has also been shown that, in contrast to flows around solid bodies, the vortex dynamics in the absence of boundaries can be successfully simulated, however, some consistent remeshing technique may by necessary to achieve appropriate resolution.

PL

W tej części pracy przedstawiono realizację numeryczną i opis wyników wyznaczania ruchów cieczy lepkiej uzyskanych lagrangeowską metodą cząstek magnetyzacji. Podano szczegóły wyznaczenia członu źródłowego (tzw.stretching term). Zaproponowano szczególny nowy sposób postępowania związany z tym efektem. Praca zawiera wyniki symulacji opływów dwu i trójwymiarowych oraz dyskusję napotkanych trudności. Podano też wyniki symulacji ewolucji swobodnych struktur wirowych. Modelowanie takich struktur jest prostsze wobec braku warunku brzegowego.

8

Transport pyłów i gazów w atmosferze turbulentnej

Bresiński R., Poćwierz M., Styczek A.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Uczelniane Centrum Badawcze Energetyki i Ochrony Środowiska

|

1998

|

z. 2

173-184

PL

W artykule opisano transport pyłu w atmosferze turbulentnej. Uwzględniono zmiennosć kierunku wiatru, istnienie prądów termicznych i wychwyt zanieczyszczeń przez opad atmosferyczny. Ruch cząstek pyłu wynika z unoszenia uśrednionym czasowo polem prędkości wiatru i błądzenia przypadkowego zachodzącego w wyniku turbulencji.

EN

The application of stochastic approach to the transport of contamineuts is presented. According to the particle method, the motion of a representative set of particles is described by a system of stochastic differential equation. The parameters forming these equations are defined by the mean value of velocity and turbulent properties of the atmosphere. The turbulent diffusion coefficients are connected with ( vi sub 2). Also, two additional phenomena are introduced. The first is relating to the dust wash-out by precipitations and the second concerns the thermal convective currents in the atmosphere.