Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Investigation of the influence of liquid phase motion on the solidification process in the three-dimensional region

Węgrzyn-Skrzypczak Ewa

Journal of Applied Mathematics and Computational Mechanics

|

2021

|

Vol. 20, nr 1

103--111

EN

In this paper, the numerical model of solidification process with the motion of the liquid phase is presented. The mathematical description of the considered problem is based on the heat conduction equation with convective term and the Navier-Stokes equations with continuity equation. The numerical model uses the Finite Element Method (FEM). The simulations of the solidification process with or without the fluid motion effect are presented and discussed.

2

Three-bladed horizontal axis water turbine simulations with free surface effects

Rodríguez L., Benavides-Moran A., Laín S.

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2021

|

Vol. 26, no. 3

187--197

EN

The water level above a hydrokinetic turbine is likely to vary throughout the season and even along the day. In this work, the influence of the free surface on the performance of a three bladed horizontal-axis turbine is explored by means of a three-dimensional, transient, two-phase flow computational model implemented in the commercial CFD software ANSYS Fluent 19.0. The [...] Transition turbulence model coupled with the Volume of Fluid (VOF) method is used to track the air-water interface. The rotor diameter is [...]. Two operating conditions are analyzed: deep tip immersion (0.55D) and shallow tip immersion (0.19D). Three tip speed ratios are evaluated for each immersion. Simulation results show a good agreement with experimental data reported in the literature, although the computed torque and thrust coefficients are slightly underestimated. Details of the free surface dynamics, the flow past the turbine and the wake near the rotor are also discussed.

3

Badania modelowe przepływu żużli w wielkim piecu

Panic Bogdan

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2021

|

Vol. 88, nr 5-6

2--5

PL

Przeprowadzono badania eksperymentalne przepływu przez złoże kawałkowe cieczy o różnych lepkościach. Dla realizacji badań zaprojektowano i skonstruowano instalację badawczą w układzie 2D. Wyznaczono prędkości przepływu cieczy modelowych przez złoże kawałkowe. Zbadano zachowanie dwóch cieczy o różnych lepkościach, spływających w złożu kawałkowym. Podczas badań uwzględniono liczby Reynoldsa, Galileusza oraz liczbę kapilarną, wskazujące na podobieństwo warunków prowadzonych badań do warunków panujących w wielkim piecu.

EN

Experimental studies of the flow of liquids with different viscosities through a packed bed were carried out. In order to carry out the research, a 2D research installation was designed and constructed. The flow velocities of model liquids through the packed bed were determined. The behavior of two liquids of different viscosities flowing in a packed bed was investigated. Reynolds, Froude and capillary criteria indicated the similarity of study conditions with blast furnace condition.

4

Analysis of vertical and horizontal flows of liquids and gases through a wire-mesh sensor

Rymarczyk Tomasz, Szumowski Jakub, Cieplak Tomasz, Niderla Konrad, Adamkiewicz Przemysław

Przegląd Elektrotechniczny

|

2020

|

R. 96, nr 3

174--177

EN

The article presents the analysis of vertical and horizontal flows of liquids and gases through a wire mesh sensor. The solution does not require complicated reconstruction of the program, which is characterized by a very high speed of operation depending on the analog-to-digital converter used. The sensor consists of two parts: the acquisition module and the working part. The device allows testing of multiphase flows and classic air bubble testing. The wires of one plane are used as transmitters, and the wires of the other plane as receivers. Samples from all receiving lines are taken at the same time.

PL

W artykule przedstawiono analizę pionowych i poziomych przepływów cieczy i gazów przez czujnik z siatki drucianej. Rozwiązanie nie wymaga skomplikowanej rekonstrukcji programu, która charakteryzuje się bardzo dużą prędkością działania w zależności od zastosowanego konwertera analogowo-cyfrowego. Czujnik składa się z dwóch części: modułu akwizycji i części roboczej. Urządzenie umożliwia badanie przepływów wielofazowych oraz klasyczne badanie pęcherzyków powietrza. Przewody jednej płaszczyzny są używane jako nadajniki, a przewody drugiej płaszczyzny jako odbiorniki. Próbki ze wszystkich linii odbiorczych są pobierane w tym samym czasie.

5

Cylindrical flow regulators with core hole - chamber diameter effect

Ochowiak Marek, Włodarczyk Sylwia, Pavlenko Ivan, Krupińska Andżelika, Markowska Małgorzata, Dudek Leszek, Piecka Cezary

Instal

|

2020

|

nr 10

48--51

EN

The standard and modified liquid flow regulators were tested in this work. In modified regulators a cylindrical core hole was installed in the regulator axis. It takes the shape of a cylinder, without a base being tangent to the wall of the regulator. It is placed on the wall opposite to the outlet. The „core-hole" effect in the outflow or water from the tank contributes to the stabilization of the outflow, however, for the tested devices, a slight increase in the discharge coefficient was observed, which is undesirable in this case. It should be noted that this increase is small and should not be assessed unequivocally negatively, because stabilization of the core and even outflow of liquid are also important. It has been shown that the value of the discharge coefficient decreases with increasing diameter of the swirl chamber. The research with the participation of cylindrical vortex regulators containing a core hole, which is the subject of this article, is to be an extension of the existing knowledge on this phenomenon.

PL

W pracy przebadano standardowe i zmodyfikowane regulatory przepływu cieczy. W regulatorach zmodyfikowanych w osi rozpylacza zainstalowano cylindryczny otwór ślepy (ang. core-hole). Przyjmuje on kształt walca, pozbawionego podstawy, będącej styczną ze ścianą regulatora. Umieszcza się go na ściance przeciwległej do otworu wylotowego. Efekt „core-hole" w odpływie wody ze zbiornika przyczynia się do ustabilizowania wypływu, jednak dla przebadanych urządzeń zaobserwowano nieznaczny wzrost współczynnika wypływu, co jest w tym przypadku niepożądane. Należy zaznaczyć, że wzrost ten jest niewielki i nie należy go oceniać jednoznacznie negatywnie, gdyż ustabilizowanie rdzenia i równomierny wypływ cieczy są również istotne. Wykazano, że wartość współczynnika wypływu maleje ze wzrostem średnicy komory wirowej. Badania z udziałem wirowych regulatorów cylindrycznych zawierających otwór ślepy, które są tematem tej pracy, mogą być rozszerzeniem dotychczasowej wiedzy dotyczącej tego zjawiska.

6

Study into water hammer protection of a water supply duct in Movila Verde, Constanta

Constantin Anca, Nițescu Claudiu Ștefan

Budownictwo o Zoptymalizowanym Potencjale Energetycznym

|

2020

|

Vol. 9 Nr 2

39--52

EN

Human health and well-being are modern day challenges that are directly related to quality of drinking water supply. The study is focused on a newly conceived independent water supply system in Plopeni, which takes water from a good quality underground source, and supplies seven villages either by a series of pumping installations or by gravity. The assessment of hydraulic parameters, energy saving possibilities and the best means to protect the pipes from water hammering are the main goals of the numerical simulation during either the normal or abnormal operation of the water supply duct that carries water from the Plopeni pumping station to the neigh bouring village of Movila Verde. The duct has a specific longitudinal profile that may induce unwanted and dangerous pressure variation during water hammering. The hydraulic parameters and energy consumption indicators were determined by numerical simulation in EPANET. The extreme values of pressure and the most vulnerable cross sections of the pipe during water hammering were identified by numerical simulation with a non-commercial software, named Hammer. The high-pressure values are not dangerous, but cavitation may occur. The hydraulic shock simulation was performed on different methods of protection, provided by closing procedures of the check valve, and considering that the duct is made of steel. The same simulations were considered for a HDPE-made duct of the same inner diameter. The simulation results led to the conclusion that a 60 s two-stages closing procedure proves to be the best solution to protect the steel-made duct from cavitation. In the second simulation, that of a HDPE duct with the same diameter, a 45 s two-stages closing of the check valve provides safe protection from cavitation.

7

A new correlation for predicting the hydrothermal characteristics over flat tube banks

Sahel Djamel, Ameur Houari, Boudaoud Warda

Journal of Mechanical and Energy Engineering

|

2019

|

Vol. 3, No 3

273--280

EN

The flat tubes are necessary apparatus to design the modern heat exchangers. In this context, a CFD (computational fluid dynamics) study has been achieved to explore the influence of the flat tube size on the heat transfer characteristics in cross-flow over flat tube banks. The calculations are performed with the help of the computer software (Fluent) which is based on the finite volume method to solve the continuity, momentum and energy equations. The numerical investigations are achieved for laminar flow (Reynolds numbers changing from 50 to 800), two dimensional flows and incompressible fluids. Some predicted results are compared with available experimental data of the literature and a satisfactory agreement is observed. The obtained results show a decrease in the heat transfer coefficient with increased size of the flat tube. A new valuable empirical correlation is suggested for the prediction of heat transfer coefficients over a flat tube bank. The proposed correlation may be useful for engineers to predict the heat transfer rates in such devices without requirements of experimental measurements.

8

The performance of the rushton turbine eccentrically positioned in a mixing vessel. Part I: the qualitative CFD analysis

Wójtowicz R., Lipin A. A., Lipin A. G.

Technical Transactions

|

2017

|

Vol. 6(114)

191--196

EN

A qualitative analysis of a liquid flow generated by a Rushton turbine eccentrically located in an unbaffled mixing vessel is presented in this paper. On the basis of CFD simulations the influence of the impeller position in the vessel on the flow pattern, velocity distributions and turbulence parameters are examined. Data are presented in visualisations and distribution maps created with various flow visualisation criterions. The results of this work can be used for the design and optimisation of mixing equipment applied in the industry.

PL

Przeprowadzono jakościową analizę przepływu cieczy generowanego przez mieszadło turbinowe tarczowe Rushtona, usytułowane ekscentrycznie w mieszalniku bez przegród. Na podstawie symulacji numerycznych CFD określano wpływ położenia mieszadła w zbiorniku na wybrane parametry przepływu, tj. model przepływu, rozkłady prędkości cieczy czy też parametry burzliwości. Dane symulacyjne opracowano w postaci grafik wizualizacyjnych oraz wektorowych i konturowych map rozkładu, tworzonych w oparciu o różne kryteria wizualizacji przepływu. Uzyskane wyniki mogą być wykorzystane podczas konstruowania i optymalizacji aparatów z mieszadłami stosowanych w warunkach przemysłowych.

9

Hybrid model of liquid metal flow and solidification

Hojny M.

Technical Transactions

|

2017

|

Vol. 7(114)

127--135

EN

The article presents a hybrid model dedicated to simulations of liquid metal flow and its solidification. The developed solution is a key component of the developed integrated modelling concept, which combines the advantages of physical and computer simulations, while the concept itself is the foundation of a scientific workshop oriented at high-temperature processes (close to solidus lines). Examples of test simulation results are presented, indicating that the adopted model assumptions are correct.

PL

W artykule przedstawiono hybrydowy model dedykowany symulacjom przepływu ciekłego metalu i krzepnięcia. Opracowane rozwiązanie jest kluczowym elementem rozwijanej koncpecji zintegrowanego modelowania łączącego zalety symulacji fizycznej i komputerowej, zaś sama koncepcja stanowi fundament warsztatu naukowego zorientowanego na procesy wysokotemperaturowe (bliskich linii solidus). Przedstawiono przykładowe wyniki symulacji testowych, wskazujących na poprawność przyjętych założeń modelowych.

10

Nowe rozwiązania przepływowe dla energetyki cieplnej cz. 3. Wyspecjalizowane urządzenia

Tarnogrodzki A., Szummer A., Kowalewski R.

Energetyka Cieplna i Zawodowa

|

2017

|

Nr 3

85--89

PL

W cz. 1 i 2 artykułu przedstawiono przepływ cieczy i gazu z małą prędkością oraz przepływ gazu z dużą prędkością. W części niniejszej mowa o zwiększającym sprawność spalania palniku naddźwiękowym, prądownicy przeznaczonej do gaszenia pożaru urządzenia pod napięciem, natleniaczu ciekłego paliwa, rozdrabniaczu odpadów biologicznych i mineralnych oraz zmodernizowanej kurtynie wodnej.

11

3D Numerical Simulation of Laminar Flow and Conjugate Heat Transfer through Fabric

Zhu G., Kremenakova D., Wang Y., Militky J., Mishra R., Wiener J.

Autex Research Journal

|

2017

|

Vol. 17, no. 1

53--60

EN

The air flow and conjugate heat transfer through the fabric was investigated numerically. The objective of this paper is to study the thermal insulation of fabrics under heat convection or the heat loss of human body under different conditions (fabric structure and contact conditions between the human skin and the fabric). The numerical simulations were performed in laminar flow regime at constant skin temperature (310 K) and constant air flow temperature (273 K) at a speed of 5 m/s. Some important parameters such as heat flux through the fabrics, heat transfer coefficient, and Nusselt number were evaluated. The results showed that the heat loss from human body (the heat transfer coefficient) was smallest or the thermal insulation of fabric was highest when the fabric had no pores and no contact with the human skin, the heat loss from human body (the heat transfer coefficient) was highest when the fabric had pores and the air flow penetrated through the fabric.

12

Wizualizacja dwufazowego przepływu adiabatycznego: podstawy teoretyczne i budowa stanowiska pomiarowego

Andrzejczyk R., Muszyński T., Kozak P.

Technika Chłodnicza i Klimatyzacyjna

|

2016

|

nr 3

70--72

PL

W artykule zaprezentowano zbudowane w Laboratorium Maszynowym Wydziału Mechanicznego Politechniki Gdańskiej nowe stanowisko przeznaczone do wizualizacji przepływu adiabatycznego. W założeniach do jego konstrukcji autorzy przyjęli jako priorytet walor wizualizacyjny, czyli możliwość realizacji pokazów, a również rzeczywistej pracy instalacji zapewniającej prowadzenie pomiarów laboratoryjnych. Możliwość bezpośredniej obserwacji tworzącej się struktury przepływu jest niezwykle ważna dla prawidłowej pracy wymienników ciepła i urządzeń.

EN

In the paper the new test stand built in the Laboratory of Mechanical Division at the Gdańsk University of Technology is presented. Its primary purpose are measurements and visualization of two-phase flows. Identification of the flow structure is very important for designers of heat exchangers.

13

Performance Evaluation of Multipurpose Solar Heating System

Venkatesh R., Vijayan V.

Mechanics and Mechanical Engineering

|

2016

|

Vol. 20, nr 4

359--370

EN

In order to increase the heat transfer and thermal performance of solar collectors, a multipurpose solar collector is designed and investigated experimentally by combining the solar water collector and solar air collector. In this design, the storage tank of the conventional solar water collector is modified as riser tubes and header and is fitted in the bottom of the solar air heater. This paper presents the study of fluid flow and heat transfer in a multipurpose solar air heater by using Computational Fluid Dynamics (CFD) which reduces time and cost. The result reveals that in the multipurpose solar air heater at load condition, for flow rate of 0.0176 m3/s m2, the maximum average thermal efficiency was 73.06% for summer and 67.15 % for winter season. In multipurpose solar air heating system, the simulated results are compared to experimental values and the deviation falls within ± 11.61% for summer season and ± 10.64% for winter season. It proves that the simulated (CFD) results falls within the acceptable limits.

14

O przepływach. Nowe rozwiązania przepływowe dla energetyki cieplnej cz. 1 : Przepływ cieczy i gazu z małą prędkością

Tarnogrodzki A., Szummer A., Kowalewski R.

Energetyka Cieplna i Zawodowa

|

2016

|

Nr 3

104--106

PL

Artykuł ma charakter systematycznego wykładu o wybranych, zupełnie nowych rozwiązaniach przepływowych dla szeroko rozumianej energetyki cieplnej.

15

Wizualizacja przepływu cieczy w kanale metodą PIV

Zgolak P.

Zeszyty Naukowe. Mechanika / Politechnika Opolska

|

2015

|

z. 105

233-236

EN

Fluid flows in test station can be investigated using methods of flow visualization witch computer – aided processing of flow images. Test station are presented of the investigation using the method of particle image velocimetry (PIV), of liquid flow in plexiglas channel. For the test example of flow around a cylinder in test station.

16

Pomiar objętościowego natężenia przepływu mleka

Kurytnik I. P., Tomasik M., Lis S.

Pomiary Automatyka Robotyka

|

2015

|

R. 19, nr 3

31--35

PL

W artykule przedstawiono analizę porównawczą pomiaru poziomu mleka w kolumnie autonomicznego aparatu udojowego, jako wymierną informację o chwilowym objętościowym natężeniu wypływu mleka ze strzyka wymienia krowy. Badania laboratoryjne przeprowadzono z wykorzystaniem trzech różnych czujników poziomu cieczy. Opracowano prototypy dwóch wersji rezystancyjnych układów pomiaru poziomu cieczy, których działanie porównano z czujnikiem Sensortechnic – CLC100. Wybrana metoda pomiarowa może być stosowana w bioinżynierii zwierząt; pozwoli dodatkowo na pomiar przewodności elektrycznej mleka. Ta wielkość fizyczna pozwala wykryć przypadki kliniczne u poszczególnych zwierząt w stadzie. Na podstawie informacji o poziomie mleka w kolektorze, w bloku funkcyjnym zaprogramowanym w sterowniku logicznym, obliczane jest chwilowe objętościowe natężenie wypływu mleka z ćwiartki gruczołu mlekowego krowy. Precyzyjny pomiar tej wielkości umożliwia sterowanie parametrami doju maszynowego krów, dopasowanymi do każdego strzyka wymienia krowy, z uwzględnieniem cech osobniczych w zakresie oddawania mleka.

EN

The peper presents a comparative analysis measuring the level of milk in the column autonomous milking cluster, as tangible information about the momentary volume flow of milk outflow from a teat of a cow. Laboratory tests were carried out for the three liquid level sensors. Prototypes of two versions of the resistive circuits liquid level developed, whose function was compared with a sensor sensortechnic – CLC100. The chosen method of measurement is related to the bioengineering of animals, will also allow for the measurement of electrical conductivity of milk. This physical quantity enables to detect the clinical cases in individual animals in the herd. On the basis of information on the level of milk in a collector, function block programmed logic controller, the instantaneous volumetric flow of milk from the udder quarters of a cow is calculated. Precise measurement of this quantity allows one to control the parameters of machine milking cows, matched to each teat of the cow, taking into account ontogenetic differences in the putting milk.

17

Investigations of liquid flow velocity in a vibromixer using stereo PIV anemometry

Wójtowicz R., Paszkowska S.

Czasopismo Techniczne. Mechanika

|

2015

|

Y. 112, iss. 1-M

96--103

EN

This paper presents the results of investigations of liquid flow in a vibromixer with a single, reciprocating disc. Measurements were conducted using Particle Image Velocimetry (Stereo PIV). Liquid circulation was analysed for two cases: in a whole mixing vessel; in selected zones of intensive flow, e.g. in a gap between the disc and the tank wall. Results of measurements are presented as vector and contour maps of flow velocity distribution. Also, curves illustrating changes of flow for various instantaneous disc positions are shown. Results presented in this work can be used in practice during designing and design optimization of vibromixers applied in the production of multiphase systems and also for the creation of theoretical foundations for the dispersing of phases using mixing equipment of this kind.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań przepływu cieczy w mieszalniku wibracyjnym z pojedynczym, tarczowym mieszadłem, wykonującym ruch posuwisto-zwrotny. Pomiary prowadzono z wykorzystaniem metody anemometrii obrazowej Stereo PIV. Analizowano ruch cieczy w dwóch przypadkach: w skali całego aparatu i w wybranych obszarach intensywnego przepływu, np. w szczelinie pomiędzy ścianką zbiornika a mieszadłem. Wyniki pomiarów przedstawiono w postaci wektorowych i konturowych map rozkładu prędkości cieczy oraz krzywych obrazujących zmiany parametrów przepływu przy różnych chwilowych położeniach mieszadła. Efekty pracy mogą być praktycznie wykorzystane podczas projektowania i optymalizacji konstrukcji mieszalników wibracyjnych stosowanych do wytwarzania układów wielofazowych oraz do tworzenia podstaw teoretycznych procesów dyspergowania faz w tego typu aparatach.

18

The Computational-Fluid-Dynamics study of an unbaffled stirred vessel with eccentrically positioned impeller

Wójtowicz R., Lipin A. A.

Czasopismo Techniczne. Chemia

|

2015

|

R. 112, z. 1-Ch

99--108

EN

The paper presents the results of CFD simulations of liquid flow in an unbaffled stirred vessel with an eccentrically positioned impeller. The influence of the impeller’s distance from the tank axis (eccentricity) on the generated flow circulation was analyzed. Based on numerical modelling, the flow pattern, vortex formation as well as turbulence parameters in selected stirred vessel zones were determined. Obtained results were presented as vector/contour maps, and iso-surfaces of Q- criterion for identification of vortex cores. Additionally, for each investigated stirred vessel power consumption was calculated.

PL

W pracy przedstawiono wyniki symulacji CFD ruchu cieczy w mieszalniku mechanicznym bez przegród z niecentrycznie usytuowanym mieszadłem. Analizowano wpływ zmian odległości mieszadła od osi aparatu (niecentryczności) na generowaną w mieszalniku cyrkulację. Na podstawie modelowania numerycznego wyznaczono model przepływu cieczy, strefy tworzenia się wirów oraz parametry turbulencji w wybranych obszarach mieszalnika. Uzyskane wyniki przedstawiono w postaci wektorowych i konturowych map rozkładu, do identyfikacji położenia rdzeni wirów wykorzystano powierzchnie stałych wartości Q-kryterium. Dodatkowo w każdym z badanych mieszalników wyznaczono zapotrzebowanie mocy.

19

Analysis of the Rheological Behaviour of Selected Semi-Solid Slag Systems in Blast Furnace Flow Conditions

Migas P.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 1

85--93

EN

The rheological properties of liquid and semi-solid systems of slag and hot metal in a blast furnace are extremely important from the perspective of their dripping in the unit. The rheological nature and the values of the dynamic viscosity coefficient of liquid and semi-solid phases - slag and hot metal - determine the permeability of the zones in which those systems exist. The modelling of dripping processes and e.g. static and dynamic holding/retention of liquid in the bed, requires an accurate description of the rheological behaviour of slag and iron systems. Determining the liquid flow through the lump bed of the blast furnace is based on the assumption that liquids in the unit in the whole range of their occurrence are similar to a Newtonian ideal liquid. This study presents an analysis of the findings of high-temperature rheometric measurements of CaO-SiO2-Al2O3-MgO systems, liquid, semi-solid slags of the blast furnace type doped with TiO2 and solids in the form of TiN. The tests were performed within a temperature range of 1310-1490°C. Also measurement results for glycerol solutions with concentrations of 86% and 100% at the ambient temperature, simulating blast furnace slags with various contents of solids - PC, anthracite - are presented.

PL

Właściwości reologiczne ciekłych i stałych-ciekłych systemów żużla i surówki w wielkim piecu mają diametralne znaczenie z punktu widzenia ich ściekania w agregacie. Charakter reologiczny, oraz wartości współczynnika lepkości dynamicznej ciekłych i stało-ciekłych faz: żużla i surówki determinują przewiewność stref, w których systemy te występują. Modelowanie procesów ściekania oraz np. zatrzymanie/retencji cieczy w złożu, statyczne i dynamiczne, wymaga dokładnego opisania zachowań reologicznych systemów żużla i surówki. Określenie przepływu cieczy przez złoże kawałkowe wielkiego pieca oparte jest na założeniu, że ciecze w agregacie w całym zakresie występowania, wykazują podobieństwo do cieczy doskonałej Newtona. W pracy zaprezentowano analizę wyników wysokotemperaturowych pomiarów reometrycznych układów CaO-SiO2-Al2O3-MgO, ciekłych, stało-ciekłych żużli typu wielkopiecowego domieszkowanych TiO2 oraz stałymi elementami w postacie TiN. Badania były wykonywane w zakresie temp. 1310-1490°C. Zaprezentowano także wyniki pomiarów dla roztworów gliceryny o stężeniu 86% i 100%, w temperaturze otoczenia, symulującej żużle wielkopiecowe z udziałem różnych zawartości stałych elementów: PCI, antracytu.

20

Opis przepływu cieczy w przewodzie elastycznym – ocena odkształcalności przewodu

Wardach I.

Zeszyty Naukowe. Mechanika / Politechnika Opolska

|

2014

|

z. 104

239-242

EN

This article presents the factors affecting the pressure drop during the flow of liquid through an elastic pipeline. Discussed in detail the elastic and viscoelastic properties of commercially available plastic pipes.