Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Huragan w filiżance, czyli ruch trochoidalny i efekty niestabilności podczas dyfuzji kawy z mlekiem

Cielica Nina, Szymańska-Markowska Barbara

Postępy Fizyki

|

2022

|

T. 73, z. 1

24--29

PL

W artykule przedstawiono zjawisko dyfuzji kawy z mlekiem rozpatrzone z perspektywy dynamiki formujących się w trakcie procesu wirów. Zilustrowano je przy wykorzystaniu danych uzyskanych za pomocą kamery termowizyjnej. Pomiary pokazały zależność właściwości utworzonych wirów od czynników takich jak temperatura płynów, stosunek objętości płynów, kierunek i prędkość obrotu tarczy, na której umieszczona jest filiżanka. Na podstawie rozpoznanych efektów niestabilności stworzono symulację pokazującą w przybliżony sposób przebieg zjawiska. Analiza wskazała także podobieństwa do zjawisk w większej skali np. mechanizmu formowania huraganów.

EN

The article presents the phenomenon of milk diffusion in coffee, considered from the perspective of the dynamic of vortices forming during the process. hey are illustrated using data obtained with a thermal imaging camera. The measurements showed the dependence of vortices’ properties on the factors such as the temperature of the fluids, the volume ratio or the direction and speed of rotation of the disc on which the cup is placed. On the basis of the identified instability effects, simulation, that shows the approximate course of the phenomenon, was created. he analysis also showed similarities to larger-scale phenomena, such as the mechanism of hurricane formation.

2

Numerical study of the thermal and hydraulic performances of heat sink made of wavy fins

Bouchenafa R., Mohammed Hussein A., Saim R.

Mechanics and Mechanical Engineering

|

2019

|

Vol. 23, nr 1

150--161

EN

The aim of this paper is to numerically investigate the thermal and hydraulic performances of the two heat sinks made ofwavy fins (WFHS). The governing equations fitted with boundary conditions were solved using the finite volume method, and the SIMPLE algorithm for the coupling velocity-pressure. The two-equation model k-ϵ was used to describe the turbulence phenomenon. The effects of wave numbers and the amplitude of wavy fins heat sink on the thermal and flow fields are studied and compared with the plate fin heat sink (PFHS). The results show that the use of wavy fins improves significantly the heat transfer rate, accompanied by a pressure drop penalty.

3

Numerical analysis of turbulent flow around twodimensional bodies using non-orthogonal body-fitted mesh

Tarafder M. Shahjada, Mursaline M. Al

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2019

|

Vol. 24, no. 2

387--410

EN

This paper deals with the numerical simulation of a turbulent flow around two-dimensional bodies by the finite volume method with non-orthogonal body-fitted grid. The governing equations are expressed in Cartesian velocity components and solution is carried out using the SIMPLE algorithm for collocated arrangement of scalar and vector variables. Turbulence is modeled by the turbulence model and wall functions are used to bridge the solution variables at the near wall cells and the corresponding quantities on the wall. A simplified pressure correction equation is derived and proper under-relaxation factors are used so that computational cost is reduced without adversely affecting the convergence rate. The numerical procedure is validated by comparing the computed pressure distribution on the surface of NACA 0012 and NACA 4412 hydrofoils for different angles of attack with experimental data. The grid dependency of the solution is studied by varying the number of cells of the C-type structured mesh. The computed lift coefficients of NACA 4412 hydrofoil at different angles of attack are also compared with experimental results to further substantiate the validity of the proposed methodology.

4

Large Eddy Simulation of turbulent flowand heat transfer in a Kenics static mixer

Murasiewicz Halina, Zakrzewska Barbara

Chemical and Process Engineering

|

2019

|

Vol. 40, nr 1

87–-99

EN

CFD modelling of momentum and heat transfer using the Large Eddy Simulation (LES) approach hasbeen presented for a Kenics static mixer. The simulations were performed with the commercial codeANSYS Fluent 15 for turbulent flow of three values of Reynoldsnumber,Re=5 000, 10 000 and18 000. The numerical modelling began in the RANS model, where standardk−εturbulence modeland wall functions were used. Then the LES iterations started from the initial velocity and temperaturefields obtained in RANS. In LES, the Smagorinsky–Lilly modelwas used for the sub-grid scalefluctuations along with wall functions for prediction of flowand heat transfer in the near-wall region.The performed numerical study in a Kenics static mixer resulted in highly fluctuating fields of bothvelocity and temperature. Simulation results were presented and analysed in the form of velocity andtemperature contours. In addition, the surface-averaged heat transfer coefficient values for the wholeinsert length were computed and compared with the literature experimental data. Good compliance ofthe LES simulation results with the experimental correlation was obtained.

5

3D Simulation of Chlorine Dispersion in Rrural Area

Polanczyk A., Salamonowicz Z., Majder-Lopatka M., Dmochowska A., Jarosz W., Matuszkiewicz R., Makowski R.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2018

|

Tom 20, cz. 2

1035--1048

EN

Prediction of hazardous substances dispersion resulting from accidental leakage in environment is essential for risk analysis and emergency response. Different numerical tools are applied for description of dispersion process. Development of numerical algorithms has enabled the computational fluid dynamics (CFD) models to be used extensively in indoor dispersion studies. Numerical methods based on computational fluid dynamics (CFD) may facilitate the precise investigation of the hazardous substances dispersion. Therefore, the aim of the study was to prepare a transient CFD model describing the phenomena of chlorine dispersion in a dynamic setup including different environmental factors. Reliable computational description of dispersion process still represents one of the most challenging applications. Therefore, we aimed to prepare a transient 2D and 3D numerical models of chlorine dispersion from a ground source in a dynamic setup. For 2D simulation a Degadis model was used, while for 3D approach a multiphase Volume of Fluid model (VOF) was applied. For both analyzed cases area of investigation was equal to 0.1 km2. Furthermore, for 3D simulations height was equal to 50 m. For the reconstruction of atmospheric conditions Pasquill stability classes and one-direction wind were applied. Analysis of chlorine concentration in function of wind intensity indicated extension of chlorine cloud with decrease of concentration. Moreover, comparison of constant and dynamic setup indicated high impact of wind. In case of windless conditions circular profile of chlorine concentration around dispersion source was noticed. Wind directed the chloride cloud which dispersed accordingly to the wind direction. As expected chloride concentration decreased with altitude. 2D model allowed prediction of polluted cloud in horizontal direction, while 3D model allowed description of horizontal and vertical distribution of chlorine. It was observed that with increase of Pasquill stability class the area of chlorine dispersion had similar character for horizontal model as well as for horizontal and vertical model (3D). For the windless case circular profile of chlorine concentration around dispersion source was observed. Additionally, for the wind application the main chlorine concentration moved ahead the source of dispersion. Analysis of chlorine concentration in function of height resulted in decrease of chlorine appearance in upper level of mathematical domain.

PL

Predykcja dyspersji substancji niebezpiecznych z przypadkowych wycieków jest niezbędna w analizie ryzyka. W tym celu do opisu procesu dyspersji stosowane są różne numeryczne narzędzia. Rozwój matematycznych algorytmów umożliwia stosowanie m.in. techniki CFD na szeroką skalę. Tym samym celem niniejszej pracy było opracowanie dwuwymiarowego i trójwymiarowego modelu opisującego zjawisko dyspersji chloru z naziemnego źródła. Dla dwuwymiarowego podejścia zastosowano model Degadisa. Natomiast dla trójwymiarowego podejścia wielofazowy model VOF. Dla obu przypadków powierzchnia analizowanego obszaru wynosiła 0.1 km2. Co więcej, dla trójwymiarowego podejścia wysokość analizowanej domeny obliczeniowej wynosiła 50 m. W celu rekonstrukcji parametrów atmosferycznych uwzględniono klasy stabilności Pasquilla oraz wpływ wiatru. Dwuwymiarowy model umożliwiał analizę procesu dyspersji w płaszczyźnie poziomej, podczas gdy model trójwymiarowy umożliwiał analizę zarówno w płaszczyźnie poziomej jak i pionowej. Analiza obu modeli wskazuje, iż wzrost intensywności wiatru wydłuża zasięg chmury chloru, z jednoczesnym spadkiem jego stężenia. Co więcej, w przypadku nieuwzględnienia przepływu wiatru obserwowano kołowy profil stężenia chloru dookoła źródła dyspersji. Natomiast przepływający wiatr powodował zmniejszenie koncentracji chloru wraz z wysokością. Również zaobserwowano, iż uwzględnienie klas stabilności Pasquilla miało porównywalny efekt w przypadku podejścia dwuwymiarowego i trójwymiarowego. Uwzględnienie wiatru powodowało przemieszczenie maksymalnej wartości stężenia chloru znad źródła dyspersji. Co więcej, analiza stężenia chloru w funkcji wysokości wskazuje na zmniejszenie zawartości chloru w górnej części domeny matematycznej.

6

Analiza metrologiczna zastosowania przepływomierza ultradźwiękowego w niestandardowych warunkach wykonywania pomiarów za przepustnicą

Piechota P., Synowiec P., Andruszkiewicz A., Wędrychowicz W., Tajchman K.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2018

|

Vol. 59, nr 10

44--47

PL

Artykuł dotyczy ultradźwiękowej metody pomiaru przepływu cieczy. Metoda ta w ostatnich latach zyskała dużą popularność z uwagi dużą dokładność pomiarów oraz bezinwazyjność. Problemem w zastosowaniu tej metody często jest brak możliwości zachowania wymaganych w normach odcinków prostych rurociągu – zwłaszcza wtedy, gdy pomiary wykonywane są na rurociągach o dużych średnicach. Wykonane pomiary mają na celu określić jakiego rzędu błędy pomiarowe będzie generowało zainstalowanie przepływomierza ultradźwiękowego za przeszkodą bez zachowania wymaganych w normach odległości. Otrzymane wyniki badań wykonywanych za przeszkodą w postaci przepustnicy pozwoliły wyciągnąć wnioski dotyczące wpływu odległości miejsca pomiarowego od przeszkody na dokładność otrzymanych wyników.

EN

The article concerns the ultrasonic method of measuring the flow of liquids. This method in recent years has gained great popularity due to the high accuracy of measurements and non-invasive. The problem in using this method is often the lack of the possibility of maintaining the required straight sections of the pipeline – especially when measurements are made on pipelines with large diameters. The measurements were to answer the question of whether you can perform flow measurements in non-standard measurement conditions (without observing the distance required in the standards)? Obtained results of tests performed behind an obstacle in the form of a throttle allowed to draw conclusions regarding the influence of the distance of the measuring place from the obstacle on the accuracy of the obtained results.

7

Numerical study of an air plane solar collector with the baffle in zigzag form

Guendouz N., Bibi-Triki N., Didi F., Zidani C.

Archives of Thermodynamics

|

2018

|

Vol. 39, no 4

141–-156

EN

The production of thermal energy from solar energy by flat collectors finds nowadays many applications due to their innumerable economic and environmental interests. Currently, conservation of energy resources has become a global priority. On the other hand, given the dizzying demand for energy, has led specialists to find new techniques, such as renewable energies (solar, wind and geothermal). The present work is a contribution, by numerical simulation, to the study of heat transfer in flat solar collectors. On the basis of some experimental data, several simulation calculations have been carried out in order to determine the influencing parameters allowing better performance of the sensors and ensuring a good homogeneity of the temperature distributions. Based on the observation that, due to the low thermophysical properties of the air used as heat transfer fluid, solar air collectors rather give poor yields. It has been found very useful to have ‘baffling’ obstacles of various shapes and forms in the solar collector duct. This increases the thermal transfer of a coolant, which clearly improves the thermal efficiency of the solar air collector. This article consists mainly of studying the effects on heat transfer of turbulent forced convection by baffles of zigzag shapes, placed in a rectangular channel, using the finite volume method. The pressure-velocity coupling has been processed by the SIMPLEC algorithm. The results are presented in terms of the average Nusselt number and temperature field for different positions.

8

Measurement the speed of the flow with special focus on turbulent flow using thermo-anemometer

Dziewiecki A.

Inżynieria Bezpieczeństwa Obiektów Antropogenicznych

|

2016

|

Nr 4

33--37

EN

Thermo-anemometer is one of the most helpful devices used to measure turbulent flow. It can quickly and easily measure air velocity or volumetric flow, as well as air temperature.

9

Time-averaged Turbulent Flow Characteristics over a Highly Spatially Heterogeneous Gravel-Bed

Sarkar S.

Acta Geophysica

|

2016

|

Vol. 64, no. 5

1797--1824

EN

The present study focuses on the time-averaged turbulence characteristics over a highly spatially-heterogeneous gravel-bed. The timeaveraged streamwise velocity, Reynolds shear and normal stresses, turbulent kinetic energy, higher-order moments of velocity fluctuations, length scales, and the turbulent bursting were measured over a gravel-bed with an array of larger gravels. It was observed that the turbulence characteristics do not vary significantly above the crest level of the array as compared to those below the array. The nondimensional streamwise velocity decreases considerably with a decrease in depth below the array. Below the array, the Reynolds shear stress (RSS) deviates from the gravity-law of RSS distributions. Turbulence intensities reduce below the crest level of the gravel-bed. The third-order moments of velocity fluctuations increase below the crest level of the gravel-bed and give a clear indication of sweeps as the predominating event which were further verified with the quadrant analysis plots. The turbulent length scales values change significantly below the crest level of the gravel-bed.

10

Effect of Reynolds Number and Curvature Ratio on Single Phase Turbulent Flow in Pipe Bends

Dutta P., Nandi N.

Mechanics and Mechanical Engineering

|

2015

|

Vol. 19, nr 1

5--16

EN

Curved pipes are very often used in hydraulic systems facilitating compact, lightweight designs. But they can also be the cause of complex secondary flows as the curvature brings change of velocity profile, generation of vortices and production of hydraulic losses. In the present study, turbulent single phase flows through circular 90˚ curved bend for different curvature ratio (Rc/D = 1 to 5), defined as the bend mean curvature radius (Rc) to pipe diameter (D) is investigated numerically for different Reynolds number (Re) ranging from 1×105 to 10×105. The purpose of this study is to simulate numerically the flow pattern and characterize the swirling secondary flow in 90˚ bends. Flow simulation using CFD techniques are performed to understand these phenomena. The k − " model with SIMPLE method is used for present study. After validation of present model with published experimental data, a detail study has been performed to characterize the flow separation and the dependency of swirl intensity on Reynolds number and curvature ratio in 90˚ pipe bend for single phase turbulent flow.

11

Benzene propagation during turbulent flow in PEHD water supply pipes

Musz A., Widomski M. K., Kowalska B.

Environment Protection Engineering

|

2015

|

Vol. 41, nr 4

5--16

EN

The results of laboratory and numerical studies of benzene propagation migrating from PEHD pipe to water in turbulent flow conditions have been presented. Laboratory studies were performed on 30 meter long closed-loop installation consisting of PEHD 80 32×3.0 mm polyethylene pipes during the 168 h of experiment. Measurements of benzene concentration in water were conducted by the gas chromatography-mass spectroscopy (GC-MS) method. Numerical calculations of benzene propagation in water were performed with the Fluent, Ansys Inc. Our studies showed a clear increase of benzene concentration in water resulting from its migration to water from the pipe material. The developed numerical model was positively validated.

12

Local variations in the stage-discharge relationship for the Vistula river in the surroundings of Sandomierz during flood events

Siuta T.

Czasopismo Techniczne. Środowisko

|

2015

|

Y. 112, iss. 1-Ś

127--135

EN

In this paper, the results of numerical simulations of the flow field in the compound channel of the Vistula river in the surroundings of Sandomierz are presented. Hydro_as-2d model was used for these calculations - this numerically solves so-called shallow water equations. Special attention was paid to local variations of the water surface level and velocity distribution due to river meandering, the split of the water stream between the main channel and the floodplain and also due to the removal of high vegetation. Additionally, results of the computations were interpreted in the context of the partly documented knowledge of flow behaviour in meandering compound channels.

PL

W artykule przedstawiono wyniki symulacji numerycznej pola przepływu w złożonym korycie rzeki Wisły w okolicy Sandomierza. W obliczeniach wykorzystano dwuwymiarowy model Hydro_as-2d stanowiący numeryczne rozwiązanie tzw. równań wody płytkiej. W artykule zwrócono szczególną uwagę na lokalne zmiany w układzie zwierciadła i w rozkładzie prędkości na skutek: meandrowania rzeki, rozdziału strug pomiędzy korytem głównym a terasą, a także na skutek hipotetycznej wycinki roślinności wysokiej porastającej terasy zalewowe. Ponadto podjęto próbę interpretacji otrzymanych wyników w świetle częściowo udokumentowanych w literaturze mechanizmów przepływu w meandrujących korytach wielodzielnych.

13

Geometric modelling of turbulent flat jets in accompanying and contrary flows

Gumen O., Dovhaliuk V., Mileikovskyi V.

Budownictwo o Zoptymalizowanym Potencjale Energetycznym

|

2015

|

nr 1(15)

70--77

EN

We offer an approach to describe turbulent jets in accompanying and contrary flows without using experimental coefficients and additional values (turbulent viscosity, mixing path length etc.). It is based on the theory developed by a professor of Kyiv National University of Construction and Architecture A. Tkachuk. The analogy between an ideal liquid flow and developed turbulent flow allows describing surfaces of tangential velocity rupture by vortex sheets. We continue this research direction by analysis of jet flows with large-scale vortices (puffs) by geometric and kinematic analysis of this macrostructure. The results have good correlation with well-known experimental data. We analytically obtain conditions of the jet existence in contrary flow. This approach may help in efficient development of new air distribution devices of energy-efficient air exchange organization.

PL

Zaproponowano inne podejście do opisu turbulentnych strumieni w towarzyszących i przypadkowych przepływach. Opiera się ono na teorii opracowanej przez profesora Kijowskiego Narodowego Uniwersytetu Budownictwa i Architektury A.Y.Tkaczuka. Przy opracowaniu tego modelu skupiono się na kinetycznej i geometrycznej analizie przepływów o dużych wirach w skali makro. Otrzymane wyniki są zgodne z wcześniej znanymi już w literaturze przedmiotu.

14

The assessment of susceptibility on drainage in an aquifer on the basis of pumping tests in a lignite mine

Polak K., Kaznowska-Opala K., Pawlecka K., Różkowski K., Klich J.

Archives of Mining Sciences

|

2015

|

Vol. 60, no. 1

107--121

EN

Drainage of the rock mass is a key component affecting the safety of mining operations and is associated with the removal of the overburden, dumping and excavation of useful minerals. The primary method of drainage in lignite coal mines are bored wells. The efficiency of drainage of rock mass depends on their accurate positioning and quality of workmanship. The paper presents the current state of knowledge concerning the distribution of the components of drawdown (1) in pumping well (Walton, 1955; Bruin & Hudson, 1961; Kruseman & de Ridder, 1991; Avci, 1992; Atkinson, 1994; Helweg, 1994; Kawecki, 1995; Singh, 2002; Dufresne, 2011) and their dependence on the hydrogeological parameters of the drained aquifer (Fig. 2). The results of pumping tests conducted in drainage wells operating in lignite mines are also presented. The subject of analysis was the geohydraulic resistance coefficient B, describing the resistance of the aquifer under laminar flow. This coefficient also takes the hydrogeological parameters into account which determines the dynamics and range of influence of drainage (12, 13). The value of the parameter and its spatial variability can be used for planning, designing and evaluating the effectiveness of wells drainage In view of the results of the pumping tests, classification of aquifer susceptibility to drainage was proposed, which can be used to support decision-making in the scope of expansion of the drainage system, the necessary timing and dynamics of pumping water. The classification is preliminary and is the starting point for the development of methods to rationalize functioning costs of the drainage systems.

PL

Zadaniem studni odwadniających jest obniżenie zwierciadła wody podziemnej możliwie w jak najkrótszym czasie. W zależności od przeznaczenia studni oraz wymagań technicznych ich czas „życia” jest zróżnicowany. Studnie zlokalizowane w obrębie wyrobiska, tj. studnie nadkładowe i podłożowe (pomocnicze), mają z założenia względnie krótki czas pracy, gdyż są likwidowane wraz z postępem robót górniczych odkrywkowych. Studnie w barierach zewnętrznych oraz wewnętrznych utrzymywane są niekiedy przez kilkadziesiąt lat. Z upływem czasu w pompowanych otworach obserwuje się przyrost depresji roboczego zwierciadła wody oraz spadek wydajności. Mniejsza wydajność studni spowodowana jest zmniejszoną wydajnością warstwy wodonośnej wskutek słabnącej przewodności hydraulicznej, co wynika z obniżenia zwierciadła wody, a także w wyniku zmian w dopływie wody spowodowanych procesami starzenia otworów studziennych. Za niekorzystne zmiany parametrów eksploatacyjnych studni odpowiedzialne są m.in. procesy fizyczne i chemiczne zachodzące w bezpośrednim sąsiedztwie studni np. procesy korozji, powstawania powłok zabezpieczeniowych oraz powłok śluzowych, ochry, wytrącania się osadów związków chemicznych oraz kolmatacji. Kolmatacja jest zjawiskiem złożonym, wywołanym przez procesy mechaniczne, fizyczne, chemiczne i biologiczne, który towarzyszy przepływowi przez ośrodki porowe i szczelinowe. Straty ciśnienia wynikające z przepływu wody w warstwie wodonośnej, czyli kształtowane przez własności hydrogeologiczne warstwy wodonośnej są określane mianem depresji rzeczywistej, która uwidacznia się pomiędzy poziomem piezometrycznym i depresją w strefie przyotworowej. Straty te oznaczane są jako BQ, gdzie: B oznacza oporność hydrauliczną ośrodka wodonośnego przy przepływie laminarnym. Z kolei straty ciśnienia wywołane przepływem wody przez filtr turbulencją przepływu wody w strefie otworowej i przyotworowej określane są mianem zeskoku hydraulicznego CQn, gdzie C oznacza oporność hydrauliczną strefy przyotworowej, natomiast n – wykładnik potęgowy charakteryzujący rodzaj przepływu. Określenie własności filtracyjnych warstwy wodonośnej wyrażanych przez przewodność hydrauliczną T oraz współczynnik zasobności sprężystej S, pozwala na wyznaczenie najbardziej korzystnych warunków eksploatacji studni. Wspomniane parametry hydrogeologiczne są składowymi równania opisującego hydrauliczną oporność ośrodka wodonośnego (12). Uogólniając, parametr B, może być kryterium wykorzystanym przy planowaniu i projektowaniu systemu odwodnienia studziennego, a także bieżącej oceny skuteczności współpracy systemu. Na rysunku 3. przedstawiono ideowo metodykę oznaczania tego parametru, za pomocą testu próbnego pompowania. Dotychczas interpretacja wyników próbnych pompowań koncentrowała się na ocenie technicznych warunków pracy otworów studziennych. W tym celu wykorzystywano współczynnik C występujący we wzorze Jacoba, który stanowił kryterium odbioru studni od wykonawcy. Zdaniem autorów niniejszej pracy wyniki próbnych pompowań należy interpretować w szerszym ujęciu, zwracając uwagę na parametr B, opisujący oporność hydrauliczną przy przepływie laminarnym wody w ośrodku wodonośnym. Analiza rozkładu przestrzennego zmian tego parametru pozwala na racjonalizację systemu odwodnienia studziennego w tym ocenę niezbędnych wyprzedzeń w zakresie wykonawstwa studni. W praktyce, ocenę geohydraulicznych warunków prowadzonego odwodnienia przeprowadzono przy wykorzystaniu zmodyfikowanej metody próbnych pompowań wielostopniowych opracowanych przez Klicha (1997). W pracy niniejszej przedstawiono wyniki próbnych pompowań w 27 studniach pracujących w kopalni odkrywkowej węgla brunatnego. Na rysunkach 5-9 przedstawiono wyniki oceny parametru B dla podstawowych kompleksów wodonośnych, dla których wykonano próbne pompowania badawcze. Podział wykresów wynika z przeznaczenia studni, co odpowiada podziałowi przedstawionemu na rysunku 4. Uzyskane wyniki pozwalają na sformułowanie wstępnych uogólnień. W tabeli 1. zaproponowano wstępną klasyfikację podatności ośrodka wodonośnego na prowadzone odwodnienie. Klasyfikacja może być wykorzystana do celów planowania, projektowania oraz bieżącej oceny skuteczności odwadniania studziennego. Wyniki oceny parametru B wskazują na zmienne warunki hydrogeologiczne w badanych kompleksach wodonośnych. W utworach wodonośnych o strukturze porowej oporność hydrauliczna B wykazuje stosunkowo małą zmienność (Rys. 7 i 8). Natomiast dużą zmienność własności wykazują utwory szczelinowo-krasowego kompleksu mezozoicznego. Odwodnienie prowadzone przez system studzienny może zatem charakteryzować się zmienną efektywnością w poszczególnych rejonach kopalni odkrywkowej (Rys. 5 i 6).

15

Studies of flow and cavitation in hydraulic lift valve

Kudźma Z., Stosiak M.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2015

|

Vol. 15, no. 4

951--961

EN

This paper presents the results of experimental studies of the phenomena connected with the flow of the working medium in the throttling orifice of the conical head-bevelled or feather-edged seat unit. The critical Reynolds number demarcating the laminar flow from the turbulent flow for the particular conical head-bevelled or feather-edged seat units has been determined on the basis of visualization studies. The dependence between flow ratio Cv and the Reynolds number has been determined for the dilation angle of the conical valve heads and the length of the seat generating line. Acoustic and cavitation tests have shown that valve heads with the smallest dilation angle and the highest critical velocity are characterized by the lowest level of noise in the throttling orifice at which cavitation occurs.

16

Designing and updating the flow part of axial and radial-axial turbines through the use of methods of mathematical modeling

Rusanov A.

Zeszyty Naukowe. Cieplne Maszyny Przepływowe - Turbomachinery / Politechnika Łódzka

|

2014

|

nr 145

103--106

EN

The paper describes an algorithm for the designing of axial and radial-axial type turbines. The algorithm is based on using mathematical models of various levels of difficulty – from 1D to 3D. Geometry description of flow parts is performed using analytical methods of profiling using a limited number of parameter values. 3D turbulent flow model is realized in the program complex IPMFlow, developed based on the earlier codes FlowER and FlowER-U. The examples of developed or modernized turbines for different purposes power machinesare presented. They are an expansion turbine, ORC turbine, cogeneration medium-pressure turbine.

17

Drgania samowzbudne asymetrycznego wirnika podpartego w łożyskach ślizgowych w warunkach turbulentnego przepływu czynnika smarnego

Starczewski Z., Korczak-Komorowski P.

Przegląd Mechaniczny

|

2014

|

nr 2

23--27

PL

W pracy przeprowadzono analizę sztywnego asymetrycznego wirnika łożyskowanego ślizgowo z uwzględnieniem powstawania drgań samowzbudnych wywołanych nieliniowymi siłami wyporu smaru w warunkach przepływu turbulentnego czynnika smarnego. Asymetria układu wynika z niecentralnego położenia obciążenia zewnętrznego. Zbadano wpływ asymetrii i rodzaju przepływu (laminarny, turbulentny) na możliwość powstawania drgań samowzbudnych. Załączono rysunki z przykładowymi trajektoriami środków czopów. Sformułowano uwagi końcowe.

EN

The work presents the analysis of a rigid asymmetrical rotor of journal bearings for the formation of self-excited vibrations caused by the nonlinear forces of buoyancy under the turbulent flow of the oil film. The asymmetry of the system results from the non-central position of the external load. The influence of asymmetry and the flow type (laminar, turbulent) have been examined for the possible occurrence of self-excited vibrations. The drawings presenting exemplary trajectory of the journals are attached. The concluding remarks have been included.

18

Modelowanie obciążeń hydrodynamicznych krzywaka ssącego elektrowni wodnej

Kostecki S., Herrera-Granados O.

Materiały Budowlane

|

2014

|

nr 5

36--38

PL

Bardzo ważnym elementem hydrozespołu elektrowni wodnej jest rura ssąca, której kształt w znacznym stopniu decyduje o sprawności elektrowni oraz o możliwości wystąpienia zjawiska kawitacji. W przypadku krzywaka na działanie kawitacji narażone są powierzchnie po wypukłej stronie kolana oraz wmiejscu, w którympromień krzywizny krzywaka jest najmniejszy. Oprócz zjawiska kawitacji przyczyną erozji rury ssącej może być nadmierna prędkość wody. W artykule zaprezentowano wyniki analizy numerycznej rozkładu prędkości oraz ciśnienia hydrodynamicznego w rurze krzywaka ssącego dużej elektrowni w Polsce, na podstawie rozwiązania równań dynamiki płynów Reynoldsa metodą k-ε.

EN

A very important element of a hydroelectric power is the draft tube, whose shape importantly determines the efficiency of the powerhouse and the possibility of occurrence of cavitation. In the case of cavitation within this draft tube, the surfaces that are exposed to convex sides, such as its elbow, or places where the surface curvature radius are small, are more prone to this phenomena. Apart from cavitation, another cause of erosion within the draft tube may be excessive water velocity. In this paper the authors present the results of a numerical analysis of the velocity field and hydrodynamic pressures acting on the surfaces of the draft tube of a large powerhouse in Poland. The numerical analysis is based on the Reynolds” standard k-ε model.

19

Modeling of the propagation of methane from the longwall goaf, performed by means of a two-dimensional description

Krawczyk J., Janus J.

Archives of Mining Sciences

|

2014

|

Vol. 59, no. 4

851--868

EN

The paper presents results of a research on the migration of methane from goaf into an area of a longwall ventilated by means of the U-type ventilation system. Two-dimensional models of the area in question were prepared. The models encompassed longwalls whose length was 240 m, as well as segments of the main and tailgate whose length was minimum 50 m. The geometry of the models took into account the details that could make three-dimensional models too complex. These details include: the ribs of the arch support of the headings, frictional and hydraulic props, and the ribs of a section of the longwall powered roof support. Additionally, the presence of gaps between the support sections, by means of which an exchange of gases between the longwall and the adjacent goaf could take place - was taken into consideration. Using the 2D description method, an analysis of the flow of air in the area was carried out. The simulation results were shown as profiles of velocity and streamlines in surrounding of intersections of longwall. with main and tailgate Then, the grid depenadncy of numerical solutions was investigated. This was done by comparing results for three grid densities. The process of methane propagation was simulated for shearer located at two-thirds of the longwall length. The fields of methane concentrations for a steady inflow from goaf were calculated. Subsequently, the effects of a sudden inflow of methane along a segment comprising ten recently advanced roof support sections were computed. The results were presented as a sequence of concentration distributions for selected simulation moments.

PL

Rozpatrywano migrację metanu ze zrobów do wyrobisk rejonu ściany przewietrzanego w systemie na U. Przygotowano dwuwymiarowe modele rejonu ściany obejmujące ściany o długości 240 m i odcinki chodników ścianowych od długościach co najmniej 50 m. W modelach tych wprowadzono reprezentację geometrii z uwzględnieniem szczegółów, które mogą nadmiernie skomplikować modele 3D. Elementami tymi są żebra obudowy łukowej chodników, stojaki cierne i hydrauliczne oraz żebra sekcji zmechanizowanej obudowy ściany. Uwzględniono również obecność szczelin między sekcjami obudowy, poprzez które może następować wymiana gazów ze zrobami. Przeprowadzono analizę przepływu powietrza w rejonie przy pomocy opisu 2D. Wyniki symulacji pokazano w postaci profili prędkości i linii prądu w otoczeniu skrzyżowań z chodnikami pod i nadścianowym w postaci profili prędkości i linii prądu. Sprawdzono zależności rozwiązania od siatki porównując wyniki dla trzech gęstości siatki. Przeprowadzono symulacje rozpływu metanu dla położeń kombajnu w 2/3 długości ściany. Obliczono pola stężeń metanu przy stałym dopływie ze zrobów a następnie skutki nagłego dopływu na odcinku 10 ostatnio dosuniętych sekcji. Wyniki przedstawiono w formie sekwencji rozkładów stężeń dla wybranych chwil symulacji

20

Eksperymentalne określenie miejscowych strat ciśnienia w przepływomierzach kolanowych

Mrowiec A.

Inżynieria Maszyn

|

2013

|

R. 18, z. 3

79--87

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań doświadczalnych, pozwalające na wyznaczenie zastępczego współczynnika oporów miejscowych dla przepływomierzy kolanowych w funkcji średniego względnego promienia gięcia R/d przy przepływie turbulentnym cieczy w zakresie 5000

EN

The article presented the results of experimental research which allow to assign the vicarious local resistance ratio for the studied elbow flowmeters, made of calibrated pipes used in the fuel powered installations of aircraft jet engines, in the function of average relative bend radius R/d at turbulent liquid flow, at Reynolds namber 5000