Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

The analysis of influence of fuel spray angle on NOx fraction in the exhaust gas from marine 4-stroke diesel engine

100%

Kowalski J.

Journal of KONES

|

2015

|

tom Vol. 22, No. 3

309--316

EN

The manuscript presents the analysis of influence of fuel spray angle on NOx fraction in the exhaust gas emitted from marine 4-stroke diesel engine. Analysis is based on computational fluid dynamic (CFD) model designed because of the motion mesh of combustion chamber of the marine engine cylinder and air inlet and exhaust gas ducts. Presented model consists of models of fuel injection into combustion chamber, breaking-up and evaporation of the fuel, mixing with air and turbulent combustion with heat transfer to construction elements of the engine cylinder. Mentioned CFD model is validated according to boundary and initial conditions taken from direct measurements. The chosen research object is laboratory 4-stroke turbocharged Diesel engine with direct injection of the fuel and mechanically controlled of both cylinder valves and the injector. The conclusion from the analysis is that the increase of fuel spray angle causes the increase of maximum speed of kinetic phase of the combustion and the decrease of maximum speed of diffusion phase of the combustion. The effect of this is the increase of maximum combustion pressure and the decrease of maximum combustion temperature. The result of presented changes in combustion process is the increase of NOx fraction in the exhaust gas. It should be noted that extended increase of the fuel spray angle cause close-up the fuel spray to the cylinder heads wall and the decrease of NOx fraction in the exhaust gas.

2

The model of the air inlet duct flow of the marine 4-stroke diesel engine

88%

Kowalski J.

Journal of KONES

|

2013

|

tom Vol. 20, No. 2

193--200

EN

The manuscript presents the model of the air flow through the air inlet duct of the marine 4-stroke engine. Presented model are computational fluid dynamic modelbased on dimensions and the construction of the real air intake duct. The measurement parameters from real object are used to the model validation. Mentioned measurements of the air flow are conducted by Venturi orifice for different loads of the engine and the different flow characteristics of the air intake duct. The results from computational fluid dynamic model are useful to calibration the orifice by setting the orifice module. The orifice module changes up to 6% of the mean values for all considered loads of the engine and throttling’s of the air intake duct. The approximation the flow characteristic for other throttling’s of the air intake duct was conducted also. The obtained approximation is useful tool to calculate the air flow to the engine for the different throttling’s than measured. Linear dependence between the air mass flow and the power of the engine at the constant engine speed was observed. The throttling of the cross section area of the air intake duct causes changing the characteristic in accordance to a second order polynomial. The maximum error of obtained approximation compared to measured values not excided 4% and mean error for all measured loads and throttling’s not exceeded 0.12%.

3

The model of the exhaust gas duct flow of the marine 4-stroke diesel engine

88%

Kowalski J.

Journal of Polish CIMAC

|

2013

|

tom Vol. 8, no 1

59--66

EN

The manuscript presents the model of the exhaust gas flow through the exhaust gas duct of the marine 4-stroke engine. Presented model are computational fluid dynamic model based on dimensions and the construction of the real exhaust gas duct. The measurement parameters from real object are used to the model validation. The simulation of the exhaust gas duct throttling by rotational throttling plate was done. Obtained calculation results allow to determination of the exhaust gas mass flow for the simulated flow characteristics. The model of turbulence flow was taken into account. The gravity forces and the heat transfer phenomena were neglected. Obtained calculation results are qualitatively consistent with results obtained from literature. The analyze of the velocity distribution in the exhaust gas duct allows to conclusion that the changes of the angular position of the throttling plate causes significant disturbances in the exhaust gas flow. The result of this is the decrease of the exhaust gas flow. Additional purpose of the manuscript was approximation of the obtained results of the exhaust gas flow for different angular positions of the throttling plate. Obtained polynomial function may be useful tool to modeling the combustion process in the engine cylinders for the different flow characteristics of the exhaust gas duct. The calculation results allow to determination the mass flow of the exhaust gas with mean error equal 11%.

4

A CFD model of a two-phase mixture flow in a test stand for air-borne particle analysis

88%

Stachnik M. , Czachor G. , Jakubowski M.

Technical Sciences / University of Warmia and Mazury in Olsztyn

|

2017

|

tom nr 20(4)

343--358

EN

Farmers come across many materials which when being handled generate dust clouds. Even with low concentration these might pose risk of explosion and can carry dangerous microorganisms. To broaden the knowledge about fine dust particles sedimentation and analyze process of particles becoming air-borne, a tunnel air cleaner was designed. Based on the experiment, a CFX simulation was performed using the Eulerian approach and the CFX12.1 software. Presented model is a stedy state two-phase analysis of dust sedimentation. The results show mechanism of dust dispertion over large distance, such as regions of vorticity that seem to be main motor. Presented analysis emphasizes how easily small particles can become resuspended in the air and carried over distance. Acquired knowledge can be applied for safety regulation in many branches of agriculture.

5

Numerical calculation of static pressure in turbine interblade passage

75%

Wais P.

Rynek Energii

|

2012

|

tom Nr 6

107--112

EN

The thermal performance and power output of gas turbines depend on the inlet gas velocity and temperatures. Increasing the gas turbine performance reduces the amount of fuel and limits the cost of the energy output by the turbine shaft. To reach the aim and design the efficient gas turbine the analysis and investigation of the turbine component are supported by numerical method. In the paper, a numerical modeling of air flow in turbine blade cascade is presented and a static pressure is investigated in the blade passage. The static pressure affects the secondary flow that extracts energy from the fluid and causes additional losses. Fully developed flow in a wind tunnel with its turbine blades are taken in consideration and resolved by means of commercial program. Two turbulence models are applied: model considered the industry standard model and SST model with fully turbulent flow condition, more accurate for flows with strong separation condition. For each turbulence version, 3D model of turbine blade cascade is prepared and calculations are run for different meshes. Achieved numerical results of pressure at turbine blade surface are compared with values obtained from experiments for turbine blade cascade. The computation time and the results received after calculation process are the main criteria for model selection. The aim of paper is to validate the numerical model taking in consideration some main model parameters.

PL

Sprawność termiczna i moc turbin gazowych zależy głównie od prędkości wlotowej gazów oraz ich temperatury. Wzrost sprawności turbiny gazowej przyczynia się do mniejszego zużycia paliwa oraz zwiększenia mocy turbiny. W celu osiągnięcia optymalnych parametrów pracy w procesie projektowania komponentów turbiny wykorzystuje się metody numeryczne. W pracy zamodelowano przepływ powietrza w palisadzie łopatek turbiny gazowej i wyznaczono wartości pola ciśnienia statycznego gazu w przestrzeniach międzyłopatkowych. Ciśnienie statyczne wpływa na powstawanie przepływu wtórnego powodując wystąpienie dodatkowych strat energii. Rozważano przepływ burzliwy w tunelu aerodynamicznym, w którym zamocowano łopatki turbiny. Wykonano obliczenia numeryczne za pomocą programu komercyjnego. Użyto dwóch modeli turbulencji: modelu stosowanego często w przemysłowych ośrodkach badawczych i uważanego za model podstawowy oraz modelu SST bardziej odpowiedniego dla przepływów, w których występuje oderwanie warstwy przyściennej). Dla każdej wersji turbulencji przygotowano model 3D palisady łopatek turbiny i wykonano symulacje dla różnych siatek obliczeniowych. Rezultaty obliczeń zostały porównane z wartościami otrzymanymi podczas badań eksperymentalnych przepływu powietrza w palisadzie łopatek turbiny gazowej. Sprawdzono wpływ modelu turbulencji i kolejnych uproszczeń dokonanych w modelu na wynik obliczeń. Głównym kryterium wyboru modelu był czas obliczeń i zgodność otrzymanych rezultatów z wynikami eksperymentalnymi. Celem przeprowadzonych obliczeń było wybranie modelu, która daje dobre rezultaty i nie powoduje kłopotów podczas obliczeń numerycznych.

6

Analiza metod pomiaru rozkładu prędkości strumieni powietrza w kabinach lakierniczych

75%

Nikończuk P. , Królikowski T. , Rypina Ł.

TTS Technika Transportu Szynowego

|

2015

|

tom R. 22, nr 12

1108--1111, CD

PL

W artykule przedstawiono analizę metod pomiaru rozkładu prędkości strumieni powietrza w pomieszczeniach. Analiza koncentruje się na przykładzie kabin lakierniczych, ze względu na charakter procesu lakierniczego wymagana jest wymiana powietrza z utrzymaniem odpowiednich reżimów. Oprócz analizy istniejących metod przedstawiono koncepcyjną metodę pomiaru wykorzystującą obrazy termowizyjne. Wyniki pomiarów pozwalają również na weryfikację numerycznych modeli CFD obrazujących obieg powietrza w modelowanych pomieszczeniach.

EN

The paper presents analysis of current measurement methods of air streams distribution inside closed spaces. Analysis is focused on measurement inside spray booths. In case of specific nature of finishing process the air exchange in workspace is obligatory. The quality of air exchange is regulated with many requirements including air balance. Measurement will also help to verify numerical CFD models of air streams distribution.

7

Wyznaczanie obciążeń wirnika turbiny Darrieusa z wykorzystaniem metod numerycznej mechaniki płynów

75%

Mazur D.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2013

|

tom R. 89, nr 10

293-297

PL

Opracowanie zawiera analizę statyczną wirnika turbiny VWAT typuH. Obciążenia do analizy wyznaczono przy użyciu pakietu CFD Ansys -Fluent metodą ruchomej siatki z zastosowaniem metody Reynoldsa uśredniania równań Navier-Stokes'a (RANS). Opracowany model MES 2D pozwolił na określenie sił działających na łopaty, a w dalszej kolejności określenie wytrzymałości statycznej rożnych wariantów konstrukcyjnych wirnika turbiny.

EN

The paper presents rotor aerodynamic analysis of the type H VWAT. The analysis was made using CFD Ansys-Fluent Applications, sliding mesh method and averaged Reynolds method with Navier-Stokes RANS model. Developed 2D FEM model allowed for determining forces acting on blades, and next determining static durability of various construction variants of turbine rotor.

8

Wpływ wysokości obrzeża łopatki na intensywność zawirowań w kanale turbiny gazowej

63%

Wais P.

Rynek Energii

|

2015

|

tom Nr 5

95--101

PL

Celem pracy jest numeryczne oszacowanie wpływu wysokości obrzeża na pole prędkości i pole ciśnienia w kanale przepływowym za krawędzią wylotową łopatki turbiny gazowej. Zamodelowano turbulentny przepływ powietrza w prostokątnym tunelu aerodynamicznym, który rozwiązano za pomocą metod numerycznych wykorzystując moduł ANSYS Workbench. Porównano izolinie prędkości otrzymane na drodze obliczeń komputerowych z wartościami prędkości uzyskanymi na podstawie pomiarów eksperymentalnych dla różnych wymiarów geometrii powierzchni obrzeża łopatki. Dodatkowo przedstawiono także izolinie energii kinetycznej turbulencji oraz rozkład ciśnienia statycznego w różnych wysokościach kanału przepływowego. Otrzymane wyniki pozwoliły na analizę wpływu kształtu powierzchni górnej łopatki na intensywność zawirowań za łopatką turbiny gazowej

EN

The flow through the gas turbine blade cascade is investigated numerically in the paper. The aim of the study is to estimate the impact of the rim height to the tip leakage flow rate and the velocity or pressure fields in the gas flow channel after the gas turbine blade cascade. Turbulent air flow in a rectangular wind tunnel is modeled and then is solved by means of numerical methods using ANSYS Workbench module. The velocity field, located at the cascade outlet, is compared to the experimental measurements. Additionally, the turbulence kinetic energy and pressure distribution at different channel sections are added. The results allow analyzing the impact of the shape of the blade tip on the intensity of turbulence in a gas turbine interblade channel.

9

Analiza sposobów modelowania reaktora trójfazowego ze stałym złożem (TBR) z użyciem metod CFD

63%

Janecki D. , Bartelmus G.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2018

|

tom Nr 4

95--96

PL

Przedstawiono zagadnienia związane z zastosowaniem modelu wielofazowego Eulera do modelowania reaktora trójfazowego ze złożem stacjonarnym (TBR). Analizując równania modelu wyselekcjonowano parametry, które obliczane są w oparciu o dane dostępne w literaturze, a następnie przeprowadzono analizę czułości modelu na zmianę wartości wyselekcjonowanych parametrów. Przeanalizowano wpływ zmian zależności opisujących siły wzajemnych oddziaływań pomiędzy fazami oraz promieniowej zmiany porowatości wypełnienia na wyniki obliczeń numerycznych.

EN

The paper presents issues connected with the use of Eulerian multiphase model for modelling a three-phase fixed-bed reactor (TBR). Param eters calculated on the basis of available in literature data were selected, and next the analysis of model sensitivity to the change of selected parameters was carried out. The influence of changes of relationships describing the interaction forces between phases and the change of radial porosity of packing on the results of numerical calculations was analyzed.

10

Laminar field optimization in connection with the current pandemic situation caused by COVID-19

63%

Hrnková B. , Hečko D. , Kapjor A. , Mičko P. , Vantúch M.

Structure and Environment

|

2021

|

tom Vol. 13, no. 1

5--9

EN

COVID-19 is constantly spreading around the world. Doctors, nurses and medical staff spend more time providing their professional help than usual. It is especially important to provide them with a suitable working environment. Therefore, in the following article we will deal with the design of a computational model of a laminar field in a clean room using CFD methods.

PL

COVID-19 nieustannie rozprzestrzenia się w świecie. Lekarze, pielęgniarki i personel medyczny spędzają więcej czasu niż zwykle niosąc profesjonalną pomoc. Jest zatem szczególnie istotne, aby zapewnić im odpowiednie środowisko pracy. Dlatego też w prezentowanym artykule zajęto się zaprojektowaniem modelu komputerowego pola laminarnego w czystym pomieszczeniu z wykorzystaniem metod CFD.

11

Modelowanie numeryczne odazotowania spalin metodą SCR

63%

Chmielniak T. , Pilarz P.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika

|

2014

|

tom z. 86 [290], nr 2

157--164

PL

Z uwagi na konieczność wprowadzenia od 2016 roku nowych norm emisji tlenków azotu (NOx), należy przeanalizować możliwości wykorzystania technologii selektywnej redukcji katalitycznej (SCR) jako uzupełnienie metod pierwotnych. Zastosowanie katalizatora jako dodatkowego modułu do oczyszczania spalin z tlenków azotu pozwala na wydłużenie pracy bloków węglowych uwzględniając założenia Dyrektywy IED. Redukcja tlenków azotu ze spalin metodą SCR zachodzi poprzez wtrysk reagenta (amoniaku, wody amoniakalnej) w kanale spalinowym oraz reakcje konwersji NOx na powierzchni katalizującej. Praca ta jest oparta na modelowaniu przepływu spalin przez kanały o różnej geometrii za pomocą kodu AnsysFluent. Jest to pierwszy etap tworzenia pełnego modelu CFD dla technologii SCR, w którym skupiono się na wpływie średnicy kanałów katalizatora na przepływ spalin.

EN

Due to the introduction in 2016 the new standards for emissions of nitrogen oxides (NOx), there is a need to examine the possibility of using the technology of selective catalytic reduction (SCR) as a supplement to the primary methods. The use of a catalyst as an additional module purifying exhaust gases from NOx allows to extend the operation time of coal-fired plants according to IED directive. Reduction of nitrogen oxides from exhaust gases occurs by injection of reagent (ammonia, ammonia water) in the gas channel. NOx conversion is proceeding on the catalyst surface. This work is based on modeling the exhaust gas flow through the channels of different geometry by an Ansys Fluent code. This is the first step of creating a complete CFD model for the SCR technology, in which the influence of size of catalyst channels on the exhaust gas flow is considered.

12

The CFD analysis of influence the start of fuel injection (SOI) on combustion parameters and exhaust gas composition of the marine 4-stroke engine

51%

Kowalski J.

Combustion Engines

|

2019

|

tom R. 58, nr 2

40--45

EN

The paper presents a theoretical analysis of the impact of injection timing on the parameters of the combustion process and the composition of exhaust gas from a 4-stroke engine designed to shipbuilding. The analysis was carried out based on a three-dimensional multi-zone model of the combustion process. This model has been prepared on the basis of properties of the research facility. The input data to the model were obtained through laboratory tests. Results of calculations showed that the change of the start of injection angle (SOI) from the value of 14 degrees before TDC to 22 degrees before TDC results in changes in the combustion rate and thus an increase in the temperature of the combustion process as well as the increase of nitric oxides fraction in the exhaust gas. Simultaneously the maximum combustion pressure increases also.