One of the limiting factors for a helicopter operation is the Vortex Ring State (VRS). This aerodynamic phenomenon, known as the VRS or “Settling with Power”, is characterized by the formation of circulating air stream moving along a ring shaped track around the main rotor of a helicopter. Conditions, conducive to development of the vortex ring state, occur in the vertical or nearly vertical descent. This leads to decrease in thrust and thus rapidly increasing the rate of descent. This phenomenon occurs for an appropriate combination of induced velocity and the velocity of the stream of airflow from the bottom to the rotor. The rates of change of velocities delimit dangerous areas of flight. The objective of this work was to investigate the influence of the descent rate of a helicopter on the vortex ring formation process and determinants of the occurrence of vortex rings. For better understanding of the nature of this state, a computational method was applied. Series of three-dimensional (3D) unsteady analysis was carried out using Computational Fluid Dynamics tools (CFD). Simulations were realized using geometry and performance of the W-3 “Sokol” helicopter. The paper presents results of a helicopter operation in axial and non-axial descent conditions. Three calculation cases of vertical flight of a helicopter with different rates of velocity changes were considered. A simulation of non-axial descent was based on the measured flight test data for the W-3 helicopter. The results provide information about the changing nature of the flow in the course of the movement of a helicopter and show the influence of the rate of descent during initiation on the development of VRS. Results of the calculations provide guidelines for helicopter pilots.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy przedstawiono przykład zastosowania wyników symulacji przepływu mieszaniny gazu ziemnego i paliwa alternatywnego (wodoru lub biometanu) w sieci rurociągów niskiego ciśnienia do sterowania nadciśnieniem strumienia mieszaniny w zależności od wielkości strumienia gazu ziemnego w sieci. Na podstawie rzeczywistych danych o zapotrzebowaniu na energię w przyłączu sieci zaprezentowano metodykę wyznaczania dobowego oraz godzinowego zapotrzebowania na gaz o dowolnej wartości ciepła spalania w zależności od temperatury otoczenia. Dane te były następnie stosowane w symulacjach przepływu w sieci do opracowywania charakterystyki sieci w postaci rozkładów strumieni, prędkości oraz nadciśnienia mieszanin gazowych w rurociągach sieci w celu wyznaczenia minimalnej wartości nadciśnienia strumienia mieszaniny wprowadzanej do sieci.
EN
The paper presents an example of the application of the flow simulation results of a mixture of natural gas and alternative fuel (hydrogen or biomethane) in low pressure gas network pipelines to control the overpressure of the mixture stream depending on the size of the natural gas stream in the network. On the basis of actual data on energy demand at the network connections, the methodology for determining the daily and hourly demand for gas with any value of combustion heat depending on the ambient temperature was presented. These data were then used in network flow simulations to develop network characteristics in the form of stream distributions, velocities and overpressure of gas mixtures in network pipelines to determine the minimum overpressure value of the mixture stream entering the network.
W pracy przedstawiono model numeryczny procesu napełniania cylindra silnika ZI. Model został zbudowany z użyciem komercyjnego pakietu obliczeniowego Ansys Fluent, który jest narzędziem pozwalającym na modelowanie przepływów zarówno ciepła jak i masy. Możliwości pakietu obliczeniowego można szeroko wykorzystać w procesie projektowania, eksploatacji bądź modyfikacji silników. W pracy zwrócono szczególną uwagę na proces napełniania cylindra. Opracowany model umożliwia analizę wpływu takich czynników jak długość kolektora dolotowego czy kształt profili wzniosu zaworów na napełnienie cylindra.
EN
In the paper the numerical model of a cold flow simulation inside IC engine is presented. Model was build using commercial computational package Ansys Fluent, which is able to simulate heat and mass flows. Ability of computational package can be used in engine design, or modification process. Created model gives opportunity to analyse influence of such aspects like: intake manifold length or valve lift profile on cylinder fill rate. Using numerical model, it is also possible to analyse the impact of an intake manifold shape on air swirl inside cylinder. As a result of computations in cylinder contours of pressure, temperature, particle tracks and many more physical quantities are obtained.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.