Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Research on unsteady cavitating flow around a Clark-Y 11.7% hydrofoil

100%

Homa D. , Wróblewski W. , Majkut M. , Strozik M.

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2019

|

tom Vol. 57 nr 3

765--777

EN

The paper concerns experimental and numerical investigations focused on the cloud cavitation phenomenon over a hydrofoil. The results of flow visualization by means of a high- -speed camera are presented. The cavitation cycles including vapour structures occurrence, development and collapse were recorded and described. Within the numerical investigation, transient calculations of cavitating flow were performed. OpenFOAM software was used. To model mass transfer between phases, the Kunz cavitation model was chosen. Turbulences were modelled by means of k-ω SST model. The vapour areas appearance, their shapes and changes in time were described and compared with experimental results. The characteristic features of cavitating flow were observed, however further adjustment of the cavitation model was advised.

2

Flow simulation through wankel engine throttle using computational fluid dynamics

100%

Wendeker M. , Grabowski Ł. , Pietrykowski K. , Magryta P.

|

tom Vol. 18, No. 1

677-682

EN

The paper focuses on the airflow through the throttle in the Wankel engine (Aixro XR50). The author's main challenge was to adapt a Wankel engine for hydrogen injection system, which required a very new full electronic throttle to be installed. Thus, an injector adapter and flow meter were mounted in this engine. The engine will be used as a stationary power unit to generate electricity for small households. Using hydrogen instead of hydrocarbon fuel will reduce the emission of green house gases. The simulation was in the AVL Fire using Computational Fluid Dynamic for 9 different throttle opening angles, i.e. ranging from 20 to 90 centigrade, i.e. 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 and 90 centigrade. The boundary conditions being as the pressure at the inlet and outlet of the throttle module correspond to the real values in the engine. The data on the properties of the flowing medium (air) were selected by default from the AVL Fire library. The authors use the k-zeta-ef model of turbulence to simulate flow through a Wankel engine throttle. The simulation results include the distributions of pressure, velocity and stream lines. The dependence of the mass flow rate as a function of the throttle position angle was presented. The turbulence disappears when the throttle opening angle of 60 centigrade is crossed. For full throttle the velocity at the pipe walls decreases to about 12 m/s. The highest velocity throughout the model occurs just where the throttle is mounted.

3

Numerical flow simulation of rotating circular saw blades for the investigation of sound generation mechanisms

100%

Möhring H.-C. , Stehle T. , Güzel K. , Zizelmann C.

|

tom Vol. 18, No. 1

61--71

EN

Emission of airborne sound in the production industry is endangering the employees’ health and is lowering productivity. Circular saw blades in particular cause high sound pressure levels. Therefore, the tool geometry of saw blades should be improved in the sense that the emission of airborne sound is lowered. In this work, the basics for the tool optimization regarding the emission of airborne sound are elaborated. To avoid high costs for various prototypes and experimental investigations, a computational fluid dynamics (CFD) simulation is used. By this, the effects of the adjustments of the geometry on the fluid mechanics can be researched efficiently. Using the acoustic analogy of Ffowcs-Williams/Hawkings, the results of the numerical flow simulation are converted into the sound pressure level. To validate the calculated results, previously conducted experiments are used for comparison. The calculated results correspond well to the values from the experimental measurements. Hence, it is possible to use the developed method to predict the influence of geometry adjustments on the acoustic behaviour, making the optimization process possible. In an outlook, the concept for an optimization loop is explained, which couples the CFD simulation with a parameterized geometry model and an evaluation algorithm.

4

Automatic shape optimisation of hydro turbine components based on CFD

100%

Eisinger R. , Ruprecht A.

|

tom Vol. 6, No 1

101-111

EN

Since hydro turbines are designed individually according to the local situation, this requires a huge engineering effort. In order to reduce this effort, automatic optimisation tools are necessary. In this paper the shape optimisation of a turbine draft tube is shown. Different optimisation algorithms have been applied and will be discussed. From the used algorithms, the one based on approximated gradients seems to be the fastest.

5

Trend Analyses of River Dragacina Runoff for Identification of the Water Availability and Accounting for Water Needs

88%

Kusari L. , Osmanaj L. , Bungu S. , Thaqi P. , Hajdari V.

|

tom Vol. 23, nr 7

246--256

EN

This study aimed to analyze the available amount of water in the Dragaçina River to meet the different water needs in the Municipality of Suhareka. The water problems in this city are more pronounced, especially in the vegetation period of July–September, where the area is significantly affected by drought. The Dragacina River carries about 10 hm3 of water per year, and affected neither by urbanism nor massive deforestation of the basin. However, there are no multi-year measurements of inflows for this river, whether they are average, maximum or minimum ones. Therefore, the study is based on several multi-annual monthly rainfall measurements and some characteristics of the Dragaçina River Basin. Knowing the average annual flow coefficient η = Peff / Pbruto it is possible to convert these precipitations to Peff [mm] flow and then to monthly flow. The inputs for other years from 1983/84 onwards are obtained by simulating time series. Then, for such inflows, the probability distribution functions of small waters are assigned and the usable volume balance is carried out. Assuming an average annual withdrawal from the reservoir QAmin mes. = 0.63 × Qmes. which should be constant throughout the years, then the length of the critical period will be 0.13 years or approximately 48 days, for PH = 95%. Starting from the initial acquired volume of 1 hm3 it is possible to achieve 95% < PH < 99%. Therefore, it follows from this analysis that this river can provide a significant amount of water for the needs of the Municipality of Suhareka.

6

The selected problems of the flow simulation in the hydrotransport systems

88%

Bechtold Z. , Stawarz J.

|

nr 31

7

Analiza wyników symulacji przepływów prawdopodobnych wód wielkich na warszawskim odcinku Wisły

75%

Bartosik Z. , Batory J. , Pietrykowski R. , Rukść S.

|

tom Nr 9

15--23

PL

Warszawa w trakcie swojego rozwoju, zajęła znaczne obszary, pierwotnie stanowiące tereny zalewowe Wisły i jej dopływów. Wraz z urbanizacją tych terenów, budowano również obiekty ochrony przeciwpowodziowej. Obecnie stanowią one całościowy, spójny system, który w nomenklaturze miasta określany jest jako system biernej ochrony przeciwpowodziowej Warszawy (SBOPPW). Podstawą dokonania oceny stanu technicznego składowych SBOPPW, była analiza ustalająca warunki hydrauliczne przepływu wód wielkich na warszawskim odcinku Wisły. Przeprowadzono analizę danych hydrologicznych w tym: danych wodowskazowych IMGW, danych z map zagrożenia i ryzyka powodziowego ISOK, projektów budowlanych, koncepcji i ocen stanu technicznego wałów oraz obliczenia poziomów wód, w oparciu o przekroje dolinowe wykorzystane do opracowania map zagrożenia powodziowego oraz dane o stanach i przepływach IMGW. Przeprowadzone analizy stanowiły podstawę wskazania bezpiecznego wzniesienia korony wałów przeciwpowodziowych, zgodne z rozporządzeniem Ministra Środowiska z dnia 20 kwietnia 2007 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budowle hydrotechniczne i ich usytuowanie.

EN

As Warsaw developed, it took over large terrains that originally were inundation areas of the Vistula River and its tributaries. Urbanisation of these lands included also construction of flood protection structures. Currently, they constitute a global, complex system, functioning under the name of the Warsaw passive flood control system. The basis for assessment of system’s elements technical state was the analysis determining hydraulic conditions of high waters flow in the Warsaw section of Vistula. The analysis was based on hydrological data, including water meter data of the Institute of Meteorology and Water Management, data from ISOK (IT system for country protection against extreme hazards) flood hazard and flood risk maps, construction designs, flood embankments concepts and technical state assessments, as well as calculations of water level based on valley cross-sections used in elaboration of flood hazard maps and data on levels and flows supplied by the Institute of Meteorology and Water Management. These analyses were used as the basis for indication of the safe flood embankments crown level, in compliance with the Regulation of the Minister of Environment of 20 April 2007 on technical conditions to be met by hydrotechnical structures and their location.

8

Wpływ wybranych parametrów obliczeniowych na błąd symulacji przepływów i parametry modelu Nasha w zlewni miejskiej

63%

Barszcz M.

|

tom Vol. 25, No. 2

142--155

PL

W pracy przedstawiono analizę przydatności konceptualnego modelu opad-odpływ wg Nasha do symulacji przepływów maksymalnych w zlewni Potoku Służewieckiego po profil „Rosoła”, położonej w Warszawie. Zakres analiz obejmował identyfikację parametrów modelu Nasha (N, K) dla 13. zdarzeń opad-odpływ oraz ocenę zgodności przepływów pomierzonych i symulowanych. Analizę przeprowadzono dla dwóch różnych wielkości powierzchni zlewni (31,2 i 14,7 km2), dwóch kroków czasowych obliczeń (10 i 30 minut) oraz dwóch lokalizacji punktu końca hydrogramu odpływu bezpośredniego, celem określenia ich wpływu na błąd symulacji przepływów i parametry modelu Nasha. Obliczenia przeprowadzono za pomocą autorskiego programu komputerowego. Przyjęcie do obliczeń dwóch różnych wielkości powierzchni zlewni ma niewielki wpływ na zgodność pomierzonych i symulowanych przepływów maksymalnych. Zgodność pomiędzy tymi przepływami jest znacznie większa w symulacjach z krokiem czasowym obliczeń 10 minut, aniżeli z krokiem czasowym 30 minut. Analiza wykazała, że wybór punktu końca hydrogramu bezpośredniego ma duży wpływ na błąd symulacji przepływów oraz wartości parametrów modelu Nasha.

EN

The paper presents an analysis of suitability of the conceptual rainfall-runoff model by Nash for simulation maximum flows in the Służewiecki Stream catchment to the profile “Rosoła”, located in Warsaw. The range of the analyzes included determining the parameters of the Nash model (N, K) for 13 rainfall-runoff events and an assessment of the compatibility between measured and simulated flows. The analysis was conducted for two different sizes of the catchment area (14.7 and 31.2 km2), two time steps of calculations (10 and 30 minutes) and two locations of the end point of the direct runoff hydrograph, in order to determine their impact on the flow simulation error and the parameters of the Nash model. The calculations were performed using a owned computer program. Admission to the calculations of two different sizes of the catchment area has little impact on the compatibility between measured and simulated maximum flows. The compatibility between these flows is much greater in the simulations with the time step of calculations of 10 minutes than with the time step of 30 minutes. The analysis showed that the choice of the end point of the direct runoff hydrograph has a big impact on the flow simulation error and the values of parameters of the Nash model.

9

The mutual influence and blade-row interaction between pump and turbine in a hydrodynamic torque converter

63%

Woźniak M. , Pawelski Z. , Fuente P. , Ozuna G.

|

tom Nr 1

83-93

EN

In this paper the results of a numerical calculation of the unsteady flow inside a one-stage two-phase automotive torque converter will be presented. For the investigation the finite volume method has been employed. The commercial 3D Navier-Stokes Software CFX of ANSYS Inc. was used for the flow simulation. Here the incompressible Reynolds-Averaged-Navier-Stokes (RANS) equations will be solved using the k-[epsilon] turbulence model. The flow field is determined by the blade position of both rotors, which have different rotating velocities. Whenever two adjacent blade rows at different speed, unsteady interactions occurs in the flow. The unsteady flow at the pump exit and turbine inlet will be analyzed through instantaneous flow fields in a period so that the rotor-rotor interaction can be in detail understood. The inlet flow of the turbine was markedly periodic and influenced by the pump jet/wake. In contras the pump outlet flow showed a little dependence on the turbine relative position.

PL

W niniejszej pracy przedstawiono wyniki obliczeń numerycznych nieustalonego przepływu wewnątrz jednostopniowej, dwufazowej przekładni automatycznej. Dla potrzeb badań zastosowano metodę objętości skończonych. Dla potrzeb symulacji przepływu wykorzystano oprogramowanie komercyjne CFX firmy ANSYS Inc. przeznaczone do tworzenia trójwymiarowych modeli opisanych równaniami Naviera-Stokesa. Uśrednione równania Reyonolds'a (RANS) dla płynów nieściśliwych zostały rozwiązane w oparciu o turbulentny model k-[epsilon]. Pole przepływu zależy od położenia łopatek obu wirników, które obracają się z różną prędkością. Ilekroć dwa sąsiadujące rzędy łopatek obracają się z różną prędkością, zachodzące oddziaływania sprawiają, że przepływ staje się nieustalony. Analiza nieustalonego przepływu na wylocie pompy i wlocie turbiny została przeprowadzona w oparciu o chwilowe pola przepływu w okresie, tak aby umożliwić dokładne zrozumienie wzajemnego oddziaływania między wirnikami. Przepływ na wlocie turbiny był wyraźnie okresowy i uzależniony od śladu spływowego pompy. Z kolei przepływ na wylocie pompy wykazał niewielką zależność od położenia pompy względem turbiny.

10

Wyznaczenie przepływu brzegowego na wybranym odcinku rzeki Powy

51%

Wicher-Dysarz J. , Dysarz T. , Jaskula J. , Sojka M. , Grabowski D.

|

tom 15

|

nr 4

11

Generowanie numerycznego modelu terenu dla symulacji przeplywu wody w dolinie rzeki

44%

Goluch P.

|

tom 02

|

nr 1-2

23-41