Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Influence of the disturbance created in the measuring channel on the readings of the hot-wire anemometric sensor

Nitkiewicz Szymon, Al-Jumaily Ahmed

Diagnostyka

|

2023

|

Vol. 24, No. 3

art. no. 2023315

EN

The research presents issues related to fluid mechanics, thermodynamics, and statistics. In the first sections, the authors review methods and parameters of fluid measurements. The work mainly emphasizes measurements concerning the parameters of air flows during human breathing. In the following section, the test bench for the analysis is described, and the methodology of data acquisition is described. Finally, the authors present a numerical model of the measurement channel and its calculations compared to measurements from an actual test stand. The data acquirement was performed with LabVIEW, modeling with COMSOL Multiphysics®, and calculations with MATLAB software.

2

Mathematical analysis of mass and heat transfer through arterial stenosis

Hussain Azad, Sarwar Luba, Akbar Sobia, Malik M. Y.

Journal of Power Technologies

|

2022

|

Vol. 102, nr 3

88--95

EN

The article investigates the steady state flow of an incompressible fluid which is treated as a Williamson fluid through a stenoised region in the shape of cosine constriction. Blood is taken as a Williamson fluid. Mathematical formulation leads us to nonlinear compatibility and energy equations, which are then deciphered by the shooting technique to obtain the numerical solution. Suitable resemblance transformations are used to change partial differential equations into an embellished form of ordinary differential equations. Further, the consequences of the different parameters involved are shown by graphs and a conclusion is presented. Velocity and temperature fields are canvassed graphically for the distinct values of emerging parameters and discussed in tabular form. Skin friction and the coefficient of heat transfer are also covered in the discussion. The resulting Nusselt number curve exhibits negative deflection for variational values of λ and height of the stenosis δ.

3

An improved Müller-Steinhagen and Heck model for two phase pressure drop modeling at high reduced pressures

Mikielewicz Dariusz, Mikielewicz Jarosław

Journal of Power Technologies

|

2022

|

Vol. 102, nr 3

81--87

EN

Better understanding of two-phase fluid behavior is required to optimize the design models of the components containing a twophase refrigerant. This is important since applications increasingly seek to operate in the region of high reduced pressure values, for instance the vapor generator, which is a key heat exchanger in the Organic Rankine Cycle system and the high temperature heat pump. Implementations are carried out at high evaporation saturation temperatures where the refrigerant transformation to vapor occurs at temperatures higher than 90°C. Analysis of the literature analysis shows there is a gap in knowledge regarding two-phase flow for synthetic refrigerants at high saturation temperatures. Reliable prediction of pressure drop in two-phase flows is an important prerequisite for accurate optimization of thermal systems. The total pressure drop of a fluid derives from the variation of potential and kinetic energy of the fluid and friction on the channel walls or between the phases (60-120oC) and moderate reduced pressures (0.2-0.5). This paper presents a modification to the established Müller-Steinhagen and Heck (1986) model for two phase pressure drop in relation to high values of reduced pressures. Model validation has been done in comparison to reliable experimental data obtained by Charnay et al. (2015) for R245fa at reduced pressures above 0.5. The modification constitutes a significant improvement on the calculations presented in the literature, including by the authors of experimental data.

4

Odprowadzanie ścieków w zgodzie z mechaniką płynów

Demischew Johannes, Łepkowska Zuzanna

Rynek Instalacyjny

|

2021

|

Nr 10

87--90

PL

W Polsce, tak jak w wielu krajach europejskich, ścieki komunalne powinny być odprowadzane przewodami częściowo wypełnionymi, przy założeniu wentylowanych pionów kanalizacyjnych. Jednak wymaganie to – częściowe wypełnienie – może być spełnione tylko wtedy, gdy zostanie zastosowany właściwy sposób prowadzenia przewodów kanalizacyjnych, przewody będą prawidłowo zwymiarowane, a instalacja wykonana z odpowiednich materiałów. Wymiarowanie przewodów zgodnie z wytycznymi producenta gwarantuje częściowe wypełnienie przewodów, które przekłada się na ilość wody koniecznej do skutecznego przepłukania instalacji.

5

Uniformly convergent higher-order finite difference scheme for singularly perturbed parabolic problems with non-smooth data

Bullo Tesfaye Aga, Degla Guy Aymard, Duressa Gemechis File

Journal of Applied Mathematics and Computational Mechanics

|

2021

|

Vol. 20, nr 1

5-16

EN

A uniformly convergent higher-order finite difference scheme is constructed and analyzed for solving singularly perturbed parabolic problems with non-smooth data. This scheme involves an average non-standard finite difference with the Richardson extrapolation method for space variables and second-order finite difference approximation for time direction on uniform meshes. The scheme is shown to be second-order convergent in both temporal and spatial directions. Further, the scheme is proven to be uniformly convergent and also confirmed by numerical experiments. Wide numerical experiments are conducted to support the theoretical results and to demonstrate its accuracy. Concisely, the present scheme is stable, convergent, and more accurate than existing methods in the literatur

6

New iterative method of solving nonlinear equations in fluid mechanics

Palivets M., Andreev E., Bakshtanin A., Benin D., Snezhko V.

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2021

|

Vol. 26, no. 3

163--176

EN

This paper presents the results of applying a new iterative method to linear and nonlinear fractional partial differential equations in fluid mechanics. A numerical analysis was performed to find an exact solution of the fractional wave equation and fractional Burgers’ equation, as well as an approximate solution of fractional KdV equation and fractional Boussinesq equation. Fractional derivatives of the order 𝛼 are described using Caputo's definition with 01<α≤ or 12<α≤. A comparative analysis of the results obtained using a new iterative method with those obtained by the Adomian decomposition method showed the first method to be more efficient and simple, providing accurate results in fewer computational operations. Given its flexibility and ability to solve nonlinear equations, the iterative method can be used to solve more complex linear and nonlinear fractional partial differential equations.

7

Charakterystyka sił hydrodynamicznych a elementy zamykające zaworu bezpieczeństwa

Skrzypacz Janusz, Jaszak Przemysław, Bieganowski Marcin, Szulc Przemysław, Rogula Janusz, Zańko Łukasz, Wojtynek Robert, Jochemczyk Szymon

Pompy, Pompownie

|

2020

|

nr 1

30--33

PL

W artykule przedstawiono metodykę wyznaczania charakterystyki sił hydrodynamicznych, działających na elementy zamykające zaworu bezpieczeństwa, przy wykorzystaniu numerycznej mechaniki płynów CFD. Omówiono również wpływ charakterystyki na finalną konstrukcję i pracę zaworu.

8

Numerical Analysis of the Influence of Particular Parts of the High Efficient Electric Vehicle on the Aerodynamic Forces

Czyż Zbigniew, Karpiński Paweł, Koçak Salih

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2019

|

Vol. 13, no 4

1--7

EN

The work presents a three-dimensional modeling of air flow around the research object. The purpose of this work was to perform numerical calculations to identify the magnitude of the aerodynamic drag force generated on individual elements of a high energy efficiency vehicle body. This vehicle, specially designed for the Shell Eco-marathon competition, needs to show the lowest possible fuel consumption while maintaining the prescribed speed. Minimizing the drag force at an early designing stage plays an important role here. The calculations were performed using the ANSYS Fluent calculation solver. The result of the conducted research is a description of the velocity and pressure distributions around the tested vehicle as well as an identification of the drag force on the external surfaces of the components and a description of the relationship between them. The work also discusses the dependence of the drag force as a function of speed in the range from 0 to 12 m/s. The influence of the ground on the drag force in the case when the object was immobilized in relation to the walls at the flowing medium, as in a wind tunnel, was investigated. On the basis of the calculations performed, no impact of the ground on the generated drag force magnitude was found.

9

Symulacja przepływu krwi w tętnicach przy różnych prędkościach przepływu

Sobkowiak M., Wolański W., Kawlewska E., Gzik M., Joszko K., Zimny M., Kaspera W.

Modelowanie Inżynierskie

|

2018

|

T. 35, nr 66

53--61

PL

W pracy przedstawiono wyniki symulacji przepływu krwi w modelach 3D tętnicy środkowej mózgu przy różnych prędkościach przepływu. Do przeprowadzenia analizy właściwości przepływu krwi w tętnicach wykorzystano obliczeniową metodę mechaniki płynów CFD z zastosowaniem programu Ansys CFX. W symulacjach stosowano warunki brzegowe (prędkości przepływu) odpowiadające fizjologicznym warunkom przepływu danego pacjenta, które zmierzono metodą przezczaszkowej ultrasonografii dopplerowskiej z kolorowym kodowaniem przepływu krwi (TCCS). Uzyskane wyniki uwidoczniły zależność zmian lokalnych parametrów hemodynamicznych przepływu i wazomotoryki naczynia od zmian prędkości przepływu krwi, ale także od wahań częstości akcji serca oraz geometrii naczynia. Na podstawie otrzymanych rezultatów obliczeń numerycznych można odnotować generalną tendencję wzrostu wartości naprężenia ścinającego ścian naczynia wraz ze wzrostem prędkości przepływu.

EN

The paper presents results of simulations of blood flow in 3D models of middle cerebral artery for different flow rates. To analyze the arterial blood flow properties an analytical calculation of CFD fluid mechanics using the Ansys CFX software was used. In the simulations, boundary conditions (flow velocities) corresponding to the physiological flow conditions of the patient were applied which were measured by transcranial color-coded duplex sonography (TCCS). The results revealed the dependence of changes in local haemodynamic parameters of blood flow and vessel vasculature on changes in blood flow velocity but also on fluctuations in heart rate and vascular geometry. On the basis of the results obtained for numerical calculations, the general tendency of the wall shear stress to grow with increasing low velocity can be noted.

10

On reliable predicting risk and nature of thermal spalling in heated concrete

Gawin D., Pesavento F., Castells A. G.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2018

|

Vol. 18, no. 4

1219--1227

EN

Thermal spalling is a deterioration phenomenon which is of fundamental importance during durability analysis of concrete structures exposed to high temperature, e.g. during a fire. To assess the risk of this damage mechanism for a real concrete structure, numerical simulations are usually applied since experimental tests are very costly. Some aspects related to predicting thermal spalling by means of numerical modelling of chemo-hygro-thermal and damage processes in heated concrete, are presented in this work. First, we propose a spalling index, validate it with some experimental results and show how it can be used in the quantitative assessment of spalling risk. Then, the results of numerical simulations of a slab, made of two types of concrete (NSC and HPC), heated with three different rates, are discussed from the energetic point of view in order to indicate the main physical causes and predict the nature of thermal spalling: slow, rapid or violent. The presented results allow to assess the contribution of energy due to constrained thermal strains and compressed pore gas into the thermal spalling for different types of concrete heated with different rates.

11

Sterowanie przepływem jako narzędzie dla zwiększenia efektywności sorbera przepływowego

Sobczak K., Obidowski D., Kocemba I., Maćkiewicz E., Jóźwik K., Pietrasik R., Szynkowska M. I.

Przemysł Chemiczny

|

2017

|

T. 96, nr 7

1600--1604

PL

Zaprezentowano użyteczność metod numerycznej mechaniki płynów dla zwiększenia skuteczności sorpcji sorbera przepływowego. Przedstawione zjawisko zachodzi w układach przepływowych, dla których prędkości płynącego czynnika nie zapewniają odpowiedniego stopnia jego mieszania, a tym samym czynnik sorbowany ma utrudniony dostęp do powierzchni sorbującej. Prędkość przepływu jest zbyt mała, aby zachodził przepływ burzliwy, a zbyt duża, aby mogło zachodzić efektywne zjawisko dyfuzji.

EN

The efficiency of Hg vapor sorption from the gas stream flowing through an absorber (flow rate 0.5–167 cm³/s) was detd. exptl. on an sulfonitrided steel sheet. The increase of gas velocity resulted in a decrease in sorption efficiency. Computer simulations of the sorption process were performed. The factors causing growth of gas flow turbulence (the distances between the absorber elements and their position relative to the flowing gas) had a significant influence on the process.

12

Ze zjazdów i konferencji: Warsaw Fluid Dynamics Week

Karpińska K.

Postępy Fizyki

|

2017

|

T. 68, z. 1

33

PL

Warszawski Tydzień Mechaniki Płynów to wyjątkowe na skalę europejską wydarzenie - przyciągnęło w tym roku do Warszawy ponad 150 młodych naukowców z całego świata, zajmujących się tematyką mechaniki płynów i jej wielorakimi zastosowaniami. Rozwój tej nieprzesadnie popularnej w Polsce dziedziny ma ogromne znaczenie między innymi dla prognozowania pogody i klimatu oraz nowych technologii w przemyśle czy medycynie.

13

Obliczanie charakterystyk aerodynamicznych obiektów latających z wykorzystaniem programów Prodas i Fluent

Baranowski L., Frant M.

Mechanik

|

2017

|

R. 90, nr 7

591--593

PL

W artykule przedstawiono metodykę wyznaczania podstawowych charakterystyk aerodynamicznych metodą teoretyczną z wykorzystaniem programu Fluent oraz metodą teoretyczno-doświadczalną z wykorzystaniem programu Prodas. Przykładowe obliczenia przeprowadzono dla niekierowanego pocisku rakietowego 122 mm. W celu porównania obu metod wyniki obliczeń współczynnika siły oporu Cx, siły nośnej Cz oraz momentu pochylającego mz (w funkcji kąta natarcia i liczby Macha) zobrazowano na wykresach.

EN

The article presents the methodology of determining the basic aerodynamic characteristics using the Fluent theoretical method and the theoretical and experimental method using the Prodas program. Presented calculations were made for a 122 mm non-guided missile. In order to compare both methods, the results of calculations of coefficient of drag force, lift force coefficient and pitching moment coefficient as a function of incidence angle of attack and Mach number are shown in graphs.

14

CAD supportive in design of multichannel pipe for automotive application

Kuczek Ł., Mroczkowski M., Richert M.

Journal of Machine Construction and Maintenance - Problemy Eksploatacji

|

2017

|

no. 4

71--80

EN

It is necessary to carry out investigations on device behaviour before it will work in real conditions. Helpful tools are CAD systems and numerical simulations on virtual geometric models. They allow relatively cheap and fast analysis of devices without using expensive real models. This paper presents a method of multichannel pipe design with the help of a CAD system in terms of its strength and working conditions as an internal heat exchanger with carbon dioxide as a refrigerant. Two aluminium alloys were chosen: AA 3103-H112 and AA 6060-T6, and several shapes of channels. Results show that the selection of proper materials is one of the most important stages. It affects the strength of the pipe. A second significant parameter is the shape of external channels. It has been shown that it is important to choose proper value of radius R1 (corner between upper area of external channel and lateral surface of external channel). For the analysed type of multichannel pipe, the most appropriate value of radius R1 was 1 mm. As for heat exchange between fluids in internal and external channels, an important parameter was the thickness of the wall between the mentioned channels. It has been demonstrated that heat exchange efficiency depends on wall thickness and on the way of achieving this.

PL

Często konieczne jest przeprowadzenie badania zachowania się urządzenia zanim będzie pracowało w warunkach rzeczywistych. Jednym z przydatnych narzędzi to umożliwiających są systemy CAD oraz symulacje numeryczne przeprowadzane na wirtualnych modelach geometrycznych. Pozwalają one na dokonanie stosunkowo taniej i szybkiej analizy urządzenia bez konieczności użycia kosztownych modeli rzeczywistych. W artykule przedstawiono metodę projektowania rury wielokanałowej przy pomocy systemów CAD pod kątem ich wytrzymałości i warunków pracy jako wewnętrznego wymiennika ciepła z dwutlenkiem węgla, pełniącym rolę czynnika chłodniczego. Do analizy wybrano dwa stopy aluminium: 3103-H112 i 6060-T6 oraz kilka różnych kształtów kanałów. Wyniki pokazały, że dobór odpowiednich materiałów jest jednym z najważ- niejszych etapów projektowania rur. Ma to wpływ na wytrzymałość rury. Drugim istotnym parametrem jest kształt kanałów zewnętrznych. Wykazano, że dobór odpowiedniej wartości promienia R1 (narożnik pomiędzy górną i boczną powierzchnią kanału zewnętrznego) jest istotny. Dla analizowanego typu rury wielokanałowej wartość promienia R1 równa 1 mm była najbardziej właściwa. W przypadku wymiany ciepła pomiędzy płynami w kanałach zewnętrznych i wewnętrznym ważnym parametrem była grubość ścianki pomiędzy wymienionymi kanałami. Wykazano, że efektywność wymiany ciepła zależy od grubości ścianki oraz od sposobu osiągnięcia jej zmiany.

15

Numerical modeling of transient flows in load pipes with complex geometry

Ramoul S., Fourar A., Massouh F.

Journal of Applied Mathematics and Computational Mechanics

|

2017

|

Vol. 16, nr 4

67--78

EN

Changes in the system flow of a fluid in a pipe often cause sudden pressure changes and give rise to so-called transient load flows. So, the study of the phenomenon of transient load flows aims to determine whether the pressure in the whole of a system is within the prescribed limits, following a perturbation of the flow. By defining the scope of a water hammer study, an examination is made of variations in velocity or flow and pressure resulting from poor operation of the hydraulic system, its normal operation and emergency operations. This paper introduces a numerical modeling of the phenomenon of transient flows in load pipes with variable geometries which presents a study of the average pressure and the average velocity of the transient flow in the pipe with quasi-steady term friction. The characteristic method is used to solve the governing equations of “Saint-Venant”. Thanks to the AFT Impulse industrial program, we have obtained very interesting and very practical numerical results to describe the phenomenon of transient flows in variable load pipes.

16

Design and simulation of an air conditioning project in a hospital based on computational fluid dynamics

Ding X. R., Guo Y. Y., Chen Y. Y.

Archives of Civil Engineering

|

2017

|

Vol. 63, nr 2

23--38

EN

This study aims to design a novel air cleaning facility which conforms to the current situation in China, and moreover can satisfy our demand on air purification under the condition of poor air quality, as well as discuss the development means of a prototype product. Air conditions in the operating room of a hospital were measured as the research subject of this study. First, a suitable turbulence model and boundary conditions were selected and computational fluid dynamics (CFD) software was used to simulate indoor air distribution. The analysis and comparison of the simulation results suggested that increasing the area of air supply outlets and the number of return air inlets would not only increase the area of unidirectional flow region in main flow region, but also avoid an indoor vortex and turbulivity of the operating area. Based on the summary of heat and humidity management methods, the system operation mode and relevant parameter technologies as well as the characteristics of the thermal-humidity load of the operating room were analyzed and compiled. According to the load value and parameters of indoor design obtained after our calculations, the airflow distribution of purifying the air-conditioning system in a clean operating room was designed and checked. The research results suggested that the application of a secondary return air system in the summer could reduce energy consumption and be consistent with the concept of primary humidity control. This study analyzed the feasibility and energy conservation properties of cleaning air-conditioning technology in operating rooms, proposed some solutions to the problem, and performed a feasible simulation, which provides a reference for practical engineering.

PL

Przedmiotem tego badania była czysta sala operacyjna. Zastosowano technologię czystej klimatyzacji. Obciążenie chłodnicze czystej klimatyzacji w okresie letnim zostało obliczone przy użyciu praktycznej metody obciążenia chłodniczego klimatyzacji oraz oprogramowania służącego do obliczania zużycia energii. Wyniki obliczeń zostały porównane i przeanalizowane. Model rozprowadzania powietrza był symulowany za pomocą Airpak 3.0, a symulowane wyniki zostały przeanalizowane.

17

An alternative 3D numerical method to study the biomechanical behaviour of the human inner ear semicircular canal

Santos C. F., Belinha J., Gentil F., Parente M., Jorge R. N.

Acta of Bioengineering and Biomechanics

|

2017

|

Vol. 19, no. 1

3--15

EN

Purpose: The vestibular system is the part of the inner ear responsible for balance. Vertigo and dizziness are generally caused by vestibular disorders and are very common symptoms in people over 60 years old. One of the most efficient treatments at the moment is vestibular rehabilitation, permitting to improve the symptoms. However, this rehabilitation therapy is a highly empirical process, which needs to be enhanced and better understood. Methods: This work studies the vestibular system using an alternative computational approach. Thus, part of the vestibular system is simulated with a three dimensional numerical model. Then, for the first time using a combination of two discretization techniques (the finite element method and the smoothed particle hydrodynamics method), it is possible to simulate the transient behavior of the fluid inside one of the canals of the vestibular system. Results: The obtained numerical results are presented and compared with the available literature. The fluid/solid interaction in the model occurs as expected with the methods applied. The results obtained with the semicircular canal model, with the same boundary conditions, are similar to the solutions obtained by other authors. Conclusions: The numerical technique presented here represents a step forward in the biomechanical study of the vestibular system, which in the future will allow the existing rehabilitation techniques to be improved.

18

Modern laboratory for teaching basic laws of fluid mechanics

Bartnicki A., Muszyński T.

Problemy Eksploatacji

|

2016

|

no. 3

43--51

EN

Modern teaching laboratories help students acquire knowledge. Practical discovery of phenomena allows them to confront theoretical knowledge with practice. The paper presents modern teaching stations for analysis of fluid flow in hydraulic systems. They have been implemented into the teaching process at the Institute of Mechanical Engineering of the Mechanical Faculty of the Military University of Technology. They allow one to observe changes of energy occurring during the flow of a fluid. They make it possible to determine the coefficients of linear and local losses and other aspects of fluid mechanics experimentally.

PL

Nowoczesne laboratoria dydaktyczne ułatwiają studentom przyswojenie wiedzy. Praktyczne poznanie zjawisk pozwala skonfrontować wiedzę teoretyczną z praktyką. W artykule zaprezentowane zostaną nowoczesne stanowiska dydaktyczne do analiz przepływu cieczy w instalacjach hydraulicznych. Wdrożono je do procesu nauczania w Instytucie Budowy Maszyn Wydziału Mechanicznego (IBM) WAT. Umożliwiają one obserwowanie zmian energii zachodzących podczas przepływu płynu. Dają możliwość doświadczalnego wyznaczania współczynników strat liniowych i miejscowych oraz innych aspektów mechaniki płynów.

19

Stanowisko dydaktyczne do badania połączeń wentylatorów

Pietkiewicz P., Wankewycz T.

Mechanik

|

2016

|

R. 89, nr 7

794--795

PL

W artykule przedstawiono wyniki prac nad projektem i wykonaniem stanowiska dydaktycznego do badania parametrów pracy wentylatorów w różnych układach. Stanowisko wykorzystywane jest do zajęć dydaktycznych w ramach laboratorium z przedmiotu mechanika płynów w Katedrze Mechaniki i Podstaw Konstrukcji Maszyn w Uniwersytecie Warmińsko-Mazurskim w Olsztynie. Zaprezentowano koncepcję rozwiązania konstrukcji, pokazano i omówiono końcowy efekt prac oraz przytoczono przykładowe wyniki przeprowadzonych pomiarów.

EN

The results of works were introduced in the present work over project and the realization of didactic station to the investigation of the work parameters of ventilators in various configurations. The position is used to lections within the laboratory from object of the mechanic of liquids in The Cathedral Mechanics and Bases Construction Machines at The University of Warmia and Mazury in Olsztyn. Introduce the conception of the solution of the construction in the article, show and talk over the final effect of works and quote the example results of conducted measurements.

20

Wykorzystanie metod obliczeniowej mechaniki płynów (CFD) do opracowania koncepcji systemu wentylacji pożarowej tunelu drogowego

Sztarbała E., Sztarbała G.

Chłodnictwo i Klimatyzacja

|

2016

|

nr 5

76--80

PL

Przedstawiony przykład dotyczy zastosowania metody obliczeniowej mechaniki płynów do oceny możliwości zastosowania systemu wentylacji naturalnej w odniesieniu do niezagłębionych, krótkich tuneli drogowych.