Search
Filters
total: 211
filtered: 195
Search results for: ANALIZA CFD
-
CFD COUPLING OF VOF MODEL WITH ARRHENIUS EQUATION FOR ANALYSIS OF LASER-INDUCED THERMAL DEACTIVATION OF E. COLI
PublicationUnderstanding bacterial deactivation at the micro-scale, particularly with E. coli, is crucial for advancing microbiology and has promising applications in biomedical research. In this research contribution, we investigate the thermal inactivation of E. coli bacteria using gold nanoparticles irradiated by a green 1-W laser within a microfluidic chamber. The microfluidic device comprises a fluidic chamber filled with a thin film...
-
Methodology of generation of CFD meshes and 4D shape reconstruction of coronary arteries from patient-specific dynamic CT
PublicationDue to the difficulties in retrieving both the time‑dependent shapes of the vessels and the generation of numerical meshes for such cases, most of the simulations of blood flow in the cardiac arteries use static geometry. The article describes a methodology for generating a sequence of time‑dependent 3D shapes based on images of different resolutions and qualities acquired from ECG‑gated coronary artery CT angiography. The precision...
-
Coupled DEM/CFD analysis of impact of free water on the static and dynamic response of concrete in tension regime
PublicationW tym artykule zbadano numerycznie quasi-statyczne i dynamiczne zachowanie częściowo nasyconego płynem betonu w warunkach dwuwymiarowego (2D) jednoosiowego rozciągania w mezoskali. Obliczono, jaki wpływ ma zawartość wolnego płynu porowego (gazu i wody) na proces pękania i wytrzymałość betonu w rozciąganiu. Do symulacji zachowania betonu całkowicie i częściowo nasyconego płynem w warunkach quasi-statycznych i dynamicznych wykorzystano...
-
Numerical analysis of chip removing system operation in circular sawing machine using CFD software
PublicationPaper presents the analysis of the results of numerical simulations of the air flow process of wood chips removing system in the circular sawing machine. The attention is focused on the upper cover and bottom shelter of the chip removing system. Within the framework of the work a systematic numerical modeling of the air flow distribution in the cover and shelter during operation of the selected rotational speed of saw blade with...
-
Pin Angle Thermal Effects on Friction Stir Welding of AA5058 Aluminum Alloy: CFD Simulation and Experimental Validation
PublicationThe friction stir welding (FSW) of tool pin geometry plays a critical role in the final properties of the produced joint. The tool pin geometry directly affects the generation of heat and the flow of internal materials during the FSW process. The effects of the FSW tool pin angle on heat generation and internal flow have not been quantitatively investigated in detail. In this manuscript, a validated Computational Fluid Dynamic...
-
Numeryczna analiza trójwymiarowego przepływu w polimerowym łożysku smarowanym wodą = Numerical analysis of three dimensional flow in water lubricated bearing with polymer bearing bush
PublicationW referacie przedstawiono wyniki obliczeń łożysk smarowanych wodą w oparciu o metodę CFD - obliczeniowej mechaniki płynów. Wykazano przydatność nowoczesnych narzędzi obliczeniowych do rozwiązywania podobnych problemów.
-
Co-simulation strategy of transient CFD and heat transfer in building thermal envelope based on calibrated heat transfer coefficients
PublicationThe paper presents a strategy to develop a fully transient numerical model of a heat transfer in building, using a transient CFD model of indoor air and a thermal envelope model, running in a co-simulation. The strategy relies on the utilization of RANS with a high-Re turbulence model and a wall function, which enables to use a coarse computational mesh limiting the computational time. Since wall functions give invalid heat transfer...
-
Safety assessment of ships in damaged conditions by the risk-based method. Assessment of damaged ship performance using the CFD modeling
PublicationW pracy przedstawiono aktualny stan badań w zakresie oceny bezpieczeństwa statków w stanie uszkodzonym. Przedstawiono wybrane elementy metody oceny bezpieczeństwa statków w stanie uszkodzonym opartej na analizie ryzyka. Przedstawiono istotę oceny zachowania się statku w stanie uszkodzonym i oceny ryzyka w proponowanej metodzie. Przedstawiono elementy modelowania zachowania się statku w stanie uszkodzonym przy użyciu metody numerycznej...
-
Effect of free water on the quasi‑static compression behavior of partially‑saturated concrete with a fully coupled DEM/CFD approach.
PublicationThe work aims to numerically investigate the quasi-static response of partially fluid-saturated concrete under two-dimensional uniaxial compression at the mesoscale. We investigated how the impact of free pore fluid content (water and gas) affected the quasi-static strength of concrete. The totally and partially fluid-saturated concrete behavior was simulated using an improved pore-scale hydro-mechanical model based on DEM/CFD....
-
Modelling hydraulic and capillary-driven two-phase fluid flow in unsaturated concretes at the meso-scale with a unique coupled DEM-CFD technique
PublicationThe goal of the research was to demonstrate the impact of thin porous interfacial transition zones (ITZs) between aggregates and cement matrix on fluid flow in unsaturated concrete caused by hydraulic/capillary pressure. To demonstrate this impact, a novel coupled approach to simulate the two-phase (water and moist air) flow of hydraulically and capillary-driven fluid in unsaturated concrete was developed. By merging the discrete...
-
Hydraulic fracturing process in rocks – small-scale simulations with a novel fully coupled DEM/CFD-based thermo-hydro-mechanical approach
PublicationW artykule przedstawiono dwuwymiarową (2D) symulację numeryczną szczelinowania hydraulicznego w małej skali przeprowadzoną w próbkach skał posiadających pojedynczą szczelinę wtryskową. Wykorzystano unikalny model termo-hydro-mechaniczny (THM) w skali porów oparty na DEM/CFD do symulacji dwufazowego laminarnego przepływu płynu (wody i gazu) z przenoszeniem ciepła w nienasyconych materiałach porowatych o niskiej porowatości. Korzystając...
-
Full scale CFD seakeeping simulations for case study ship redesigned from V-shaped bulbous bow to X-bow hull form
PublicationIncreasing propulsion efficiency, safety, comfort and operability are of the great importance, especially for small ships operating on windy sites like the North Sea and the Baltic Sea. Seakeeping performance of ships and offshore structures can be analysed by different methods and the one that is becoming increasingly important is CFD RANS. The recent development of simulation techniques together with rising HPC accessibility...
-
ANALIZA CECH HYDRO-AERODYNAMICZNYCH BEZZAŁOGOWEGO POJAZDU NAWODNO-POWIETRZNEGO Z WYKORZYSTANIEM EFEKTU PRZYPOWIERZCHNIOWEGO
PublicationW artykule przedstawiono problematykę badań dotyczących opracowania demonstratora technologii bezzałogowego pojazdu nawodno-powietrznego z wykorzystaniem efektu przypowierzchniowego. Opisano podstawowe problemy badawcze związane z analizą cech hydro-aerodynamicznych pojazdu. Opisano przedmiot badań, bezzałogowy pojazd nawodno-powietrzny typu USV-UAV-WIG. Opisano metodę badań. Przeprowadzono wstępną analizę osiągów i zachowania...
-
Numeryczna analiza możliwości zwiększenia efektywności grzewczej pompy ciepła, poprzez modyfikację skraplacza
PublicationW niniejszej pracy określono charakterystykę prostego modelu wymiennika ciepła bazującego na skraplaczu powietrznej pompy ciepła. Jest to helikoidalny rekuperator typu rura w rurze. Zaproponowano i poddano analizie numerycznej dwie metody intensyfikacji wymiany ciepła i zestawiono wyniki z modelem porównawczym. Zastosowane rozwiązania zwiększające strumień wymienianego ciepła spowodowały wzrost odbieranego przez wodę strumienia...
-
Analiza porównawcza metod obliczeniowych stopnia turbinowego
PublicationRozwój technologii komputerowych i ciągły wzrost dostępności do odpowiednich zasobów mocy obliczeniowej spowodował popularyzację obliczeń numerycznych. Aktualnie korzysta się na szeroką skalę z numerycznej mechaniki płynów, czyli tak zwanych obliczeń CFD. Właściwie przygotowane modele obliczeniowe pozwalają uzyskać bardzo dokładne wyniki na podstawie przeprowadzonych symulacji trójwymiarowych. Odpowiednio skorelowana symulacja...
-
The CFD analysis of influence the start of fuel injection (SOI) on combustion parameters and exhaust gas composition of the marine 4-stroke engine
PublicationThe 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...
-
Towards a modification of a regulatory framework aiming at bunker oil spill prevention from ships - A design aspect of bunker tanks vents location guided by CFD simulations
PublicationAlthough accidental bunker oil spills at seaway are relatively rare events, they can be pose real threat to the natural marine environment. One of the reasons for the bunker spill to occur is a design failure; one of the ways it can demonstrate is an improper location or height of vent heads, leading to a bunker oil discharge during heavy rolling, due to sloshing phenomenon. Design of a ship and her systems is guided by various...
-
Modelling of Hydraulic Fracturing in Rocks in Non-isothermal Conditions Using Coupled DEM/CFD Approach with Two-Phase Fluid Flow Model
PublicationSkała łupkowa jest materiałem silnie niejednorodnym, nieciągłym i porowatym. W warunkach nieizotermicznych ruch płynu w układzie porów i kapilar jest silnie sprzężony z przenoszeniem ciepła. Przebieg szczeliny hydraulicznej silnie zależy od stopnia nasycenia skały. Opracowano innowacyjny model termo-hydro-mechaniczny oparty na modelu DEM w celu szczegółowego śledzenia frakcji ciecz/gaz w porach i pęknięciach pod kątem ich różnej...
-
Analiza obciążalności prądowej długotrwałej przewodów elektroenergetycznych z wykorzystaniem zaawansowanych metod numerycznych
PublicationNiniejsza rozprawa doktorska przedstawia analizę obciążalności prądowej długotrwałej przewodów elektroenergetycznych na przykładzie linii kablowej niskiego napięcia YKY 35 mm2. Analizę obciążalności przeprowadzono w programie ANSYS Fluent, wykorzystującym numeryczną mechanikę płynów (ang. Computional Fluid Dynamics, CFD). W analizach obciążalności prądowej długotrwałej przewodów (kabli) elektroenergetycznych uwzględniono następujące...
-
Analiza przepływu oleju przez rowek smarowy wzdłużnego łożyska ślizgowego = Analysis of the lubricant flow through the hydrodynamic thrust bearings groove
PublicationSmarowanie zanurzeniowe jest tradycyjnym sposobem smarowania wzdłużnych łożysk ślizgowych. Jednak rozwiązanie to wykazuje umiarkowaną skuteczność w zapewnieniu optymalnie niskich temperatur w filmie smarowym a ponadto jest przyczyną strat mocy związanych z mieszaniem oleju w obudowie łożyska, co jest szczególnie widoczne w łożyskach szybkoobrotowych. Wymagania stawiane nowym konstrukcjom łożysk ślizgowych to zwiększanie nośności...
-
Multidisciplinary approach to the component design of a new axial hydraulic pump
PublicationArtykuł przedstawia rezultaty analizy przebiegów zmian ciśnienia w komorze cylindrowej pompy typu PWK o zmiennej wydajności. Ze względu na skomplikowane zjawiska i wzajemne interakcje między nimi zbudowano model pozwalający na połączenie analizy MES i CFD. Uzyskane wyniki porównano z wynikami eksperymentu.
-
Numerical analysis of the container vessel's self-propulsion at different rudder deflection angles
PublicationNowadays, CFD becomes one of the most commonly used research method in ship hydrodynamics, limited to the analyses of hull resistance in calm water. With continuously improving computing power and increasingly more accurate numerical methods it is possible to simulate more complex cases. State of the art CFD tools also enable development of new ways of assessing ship maneuvering performance. This paper presents an attempt on...
-
Numerical analysis of the container vessel's self-propulsion at different rudder deflection angles
PublicationNowadays, CFD becomes one of the most commonly used research method in ship hydrodynamics, limited to the analyses of hull resistance in calm water. With continuously improving computing power and increasingly more accurate numerical methods it is possible to simulate more complex cases. State of the art CFD tools also enable development of new ways of assessing ship maneuvering performance. This paper presents an attempt on using...
-
Zastosowanie sztucznych sieci neuronowych do diagnostyki cieplno-przepływowej wieńców turbin parowych.
PublicationW artykule wykazano konieczność stosowania systemów diagnostyki cieplno przepływowej dla obiektów energetycznych. Przedstawiono wady dotychczas stosowanych metod obliczeniowych (CFD) oraz zaprezentowano wstępne wyniki obliczeń z użyciem sztucznych sieci neuronowych (SSN). Wyniki uzyskane za pomocą CFD i SSN porównano.
-
EXPERIMENTAL AND NUMERICAL VALIDATION OF THE IMPROVED VORTEX METHOD APPLIED TO CP745 MARINE PROPELLER MODEL
PublicationThe article presents a numerical analysis of the CP745 marine propeller model by means of the improved vortex method and CFD simulations. Both numerical approaches are validated experimentally by comparing with open water characteristics of the propeller. The introduced modification of the vortex method couples the lifting surface approach for the propeller blades and the boundary element method for the hub. What is more, a...
-
Optimal shape design of multi-element trawl-doors using local surrogate models
PublicationTrawl-doors have a large influence on the fuel consumption of fishing vessels. Design and optimiza-tion of trawl-doors using computational models are a key factor in minimizing the fuel consump-tion. This paper presents an optimization algorithm for the shape design of trawl-door shapes using computational fluid dynamic (CFD) models. Accurate CFD models are computationally expensive. Therefore, the direct use of traditional optimization...
-
Fast Multi-Objective Aerodynamic Optimization Using Sequential Domain Patching and Multifidelity Models
PublicationExploration of design tradeoffs for aerodynamic surfaces requires solving of multi-objective optimization (MOO) problems. The major bottleneck here is the time-consuming evaluations of the computational fluid dynamics (CFD) model used to capture the nonlinear physics involved in designing aerodynamic surfaces. This, in conjunction with a large number of simulations necessary to yield a set of designs representing the best possible...
-
Koncept ekologicznie przyjaznego masowca „Gary Muwalt” napędzanego siłą wiatru
PublicationW artykule przeanalizowano możliwości, jakie niesie wykorzystanie siły wiatru we współczesnym transporcie morskim na przykładzie ekologicznego masowca z napędem żaglowym. W tym celu dokonano analiz oporowych przy użyciu metod CFD oraz analizy ekonomicznej na podstawie danych rynkowych. Jest to wstęp do dalszych prac, mających na celu stworzenie nowoczesnej jednostki ograniczającej emisję szkodliwych substancji do atmosfery oraz...
-
Expedited constrained multi-objective aerodynamic shape optimization by means of physics-based surrogates
PublicationIn the paper, computationally efficient constrained multi-objective design optimization of transonic airfoil profiles is considered. Our methodology focuses on fixed-lift design aimed at finding the best possible trade-offs between the two objectives: minimization of the drag coefficient and maximization of the pitching moment. The algorithm presented here exploits the surrogate-based optimization principle, variable-fidelity computational...
-
Experimental and Computational Fluid Dynamics Studies on Straight and U-Bend Double Tube Heat Exchangers with Active and Passive Enhancement Methods
PublicationIn this work, the authors wanted to demonstrate the possibility to increase the heat transfer efficiency by using simple wire coil inserts to create turbulent flow in the boundary layer as well as air blowing into the annulus of the pipe. Experimental investigations were carried out for four heat exchanger constructions, i.e., plain double tube, turbulized double tube, plain U-bend double tube, U-tube with turbulator, plain double...
-
A role of the heat and work uncompensatedtransformations in the balance of entropy and theturbomachinery efficiency
PublicationIn the paper we have presented a procedure of estimating a role of the uncompensated transformation of heat and work in ow of viscous and heat conducting uid. The procedure was introduced by Professor Romuald Puzyrewski and is essential in local, in time and space, balance of entropy. Furthermore this unique approach leads to redenition the eciency of uid-ow machinery in three-dimensional modeling using CFD (Computational Fluid...
-
Computational Fluid Dynamics Simulation of Gas–Liquid Multiphase Flow in T-junction for CO2 Separation
PublicationThe article presents the results of a computational fluid dynamics (CFD) analysis of gas-liquid multiphase flow. The simulation was conducted using CFD code and the Euler–Euler approach. The presented study relates to the non–reactive, steady-state, turbulent flow of water and carbon dioxide mixture in a 3D pipe. Separation phenomenon between phases is observed. The solution was obtained using a mixture model. Different values...
-
Modelowanie numeryczne krzyżowego wymiennika ciepła w zastosowaniach klimatyzacyjnych
PublicationPraca przedstawia wyniki obliczeń numerycznych krzyżowego wymiennika ciepła wykorzystywanego w klimatyzacji. Zawarte są wyniki obliczeń 2D i 3D rozpatrywanego wymiennika. Obliczenia wykonano z zastosowaniem oprogramowania CFD Ansys Fluent.
-
Aerodynamic shape optimization by variable-fidelity computational fluid dynamics models: a review of recent progress
PublicationA brief review of some recent variable-fidelity aerodynamic shape optimization methods is presented.We discuss three techniques that—by exploiting information embedded in low-fidelity computationalfluid dynamics (CFD) models—are able to yield a satisfactory design at a low computational cost, usu-ally corresponding to a few evaluations of the original, high-fidelity CFD model to be optimized. Thespecific techniques considered here...
-
Application of 3D flow solver in education of students
PublicationPrzedstawiono zastosowanie metod numerycznej mechaniki płynów w kształceniu studentów uczelni technicznej. Omówiono zastosowanie metod CFD jako narzędzia pomocnego w zrozumieniu zagadnień termodynamiczno-przepływowych stopni turbinowych, jak i w rozwiązywaniu zadań projektowych.
-
Multi-fidelity robust aerodynamic design optimization under mixed uncertainty
PublicationThe objective of this paper is to present a robust optimization algorithm for computationally efficient airfoil design under mixed (inherent and epistemic) uncertainty using a multi-fidelity approach. This algorithm exploits stochastic expansions derived from the Non-Intrusive Polynomial Chaos (NIPC) technique to create surrogate models utilized in the optimization process. A combined NIPC expansion approach is used, where both...
-
NUMERICAL ESTIMATION OF HULL HYDRODYNAMIC DERIVATIVES IN SHIP MANOUVERING PREDICTION
PublicationOperating in crowded waterways pose a risk of accidents and disasters due to maneuvering limitations of the ship. In order to predict ship’s maneuvering characteristics at the design stage, model tests are often executed as the most accurate prediction tool. Two approaches can be distinguished here: free running model tests and numerical simulations based on planar motion model with the use of hydrodynamic derivatives obtained...
-
Experimental and theoretical investigation of pressure field in a shroudclearance. Part II: Theoretical results
PublicationPrzedstawiono wyniki obliczeń teoretycznych metodami CFD rozkładu ciśnienia w uszczelnieniu nadbandażowym stopnia powietrznej turbiny modelowej. Badania przeprowadzono stosując metody: Miltiple Reference Frame, Mixing Plane iSliding Mesch. Wyniki porównano z rezultatami badań eksperymentalnych.
-
Badania niestacjonarnych przepływów w uszczelnieniu nadbandażowym stopnia turbinowego.
PublicationPrzedstawiono wyniki obliczeń numerycznych metodami CFD rozkładu ciśnienia i prędkości w uszczelnieniu nadbandażowym stopnia turbinowego. Rezultaty przeanalizowano pod kątem zjawisk niestacjonarnych występujących w przepływach stopni turbinowych. Wyniki porównano z rezultatami badań eksperymentalnych.
-
Numerical Simulation of two dimensional flow past a bridge cross section
PublicationThis work presents some numerical results concerning application of CFD in civil engineering problems. Selected theoretical aspects of fluid mechanics are elucidated. In the second part of the paper a cross section of upper footbridge of the Bella Sky Hotel in Copenhagen is analysed numerically in the field of wind action.
-
Influence of Gaps’ Geometry Change on Leakage Flow in Axial Piston Pumps
PublicationAxial piston pumps are the core elements of most medium and high-pressure hydraulic systems. High volumetric efficiency and high working pressures are the main advantages of this type of pumps. Therefore it is necessary to accurately calculate the leakage flow through the gaps to design efficient high-pressure pump. The main difficulty of such calculations is the fact, that the gaps change their geometry during pumping process....
-
Obliczenia wytrzymałościowo-dynamiczne mes wieńca wirnikowego i pierścienia kierującego przepływ pary, przy wymuszeniach w warunkach pracy nominalnej i wyjściowego obciążenia z uwzględnieniem wyników cfd, [w:] kompleksowe badania, ocena i identyfikacja przyczyn awarii i uszkodzenia stopnia regulacyjnego wirnika cz. wp turbiny 18k370 bloku nr. 2 w oparciu o analizy przepływowo-wytrzymałościowe i metaloznawcze.
Publication -
Mitigation effect of face shield to reduce SARS-CoV-2 airborne transmission risk: Preliminary simulations based on computed tomography
PublicationWe aimed to develop a model to quantitatively assess the potential effectiveness of face shield (visor) in reducing airborne transmission risk of the novel coronavirus SARS-CoV-2 during the current COVID-19 pandemic using the computational fluid dynamics (CFD) method. The studies with and without face shield in both an infected and healthy person have been considered in indoor environment simulation. In addition to the influence...
-
Mitigation effect of face shield to reduce SARS-CoV-2 airborne transmission risk: Preliminary simulations based on computed tomography
PublicationWe aimed to develop a model to quantitatively assess the potential effectiveness of face shield (visor) in reducing airborne transmission risk of the novel coronavirus SARS-CoV-2 during the current COVID-19 pandemic using the computational fluid dynamics (CFD) method. The studies with and without face shield in both an infected and healthy person have been considered in indoor environment simulation. In addition to the influence...
-
Three-dimensional modeling and automatic analysis of the human nasal cavity and paranasal sinuses using the computational fluid dynamics method
PublicationPurpose The goal of this study was to develop a complete workflow allowing for conducting computational fluid dynam- ics (CFD) simulation of airflow through the upper airways based on computed tomography (CT) and cone-beam computed tomography (CBCT) studies of individual adult patients. Methods This study is based on CT images of 16 patients. Image processing and model generation of the human nasal cavity and paranasal sinuses...
-
Model of pressure distribution in vortex flow controls
PublicationThe paper is devoted to the vortex valve. Existing devices are described by CFD-methods, or by means of simple empirical relations. A rational method of the considered object design is proposed, on the base of the input and dissipation energy balance., what gives a simple algebraic equation. Conformity between calcul;ated and measured parameters of the vortex valve allows for acceptation of the proposed concept.
-
Effects of FSW Tool Plunge Depth on Properties of an Al-Mg-Si Alloy T-Joint: Thermomechanical Modeling and Experimental Evaluation
PublicationOne of the main challenging issues in friction stir welding (FSW) of stiffened structures is maximizing skin and flange mixing. Among the various parameters in FSW that can affect the quality of mixing between skin and flange is tool plunge depth (TPD). In this research, the effects of TPD during FSW of an Al-Mg-Si alloy T-joint are investigated. The computational fluid dynamics (CFD) method can help understand TPD effects on FSW...
-
Research on flue gas flow measurement and modelling in the moving grate biomass boiler
PublicationThe aim of this research was to determine the nature of gas flow in a grate boiler model by the method of Particle Image Velocimetry (PIV) and CFD. The paper presents the comparison of the PIV results with numerical simulations made in the environment of ANSYS Fluent. The main goal of the experiment was to describe the phenomena occurring on the grate. Methodology of modelling solid fuel combustion on the moving grate was proposed...
-
Turbine stage design aided by artificial intelligence methods
PublicationZaproponowano ogólny, wydajny system wspomagania projektowania palisad , stopni i grupy stopni turbinowych. Zastosowane algorytmy wykorzystują algorytmy genetyczne, sieci neuronowe i obliczenia równoległe. Uzyskane rozwiązania projektowe są wysoko zoptymalizowane pod względem sprawności, a czas ich uzyskania jest o kilka rzędów wielkości mniejszy, niż przy zastosowaniu obliczeń CFD.
-
Computational fluid dynamics - lustres and shadows.
PublicationThe paper is devoted to the different aspects of CFD. The advantages of this concept are evident and obvious; powerfuk and effective tools bring this technology closer to the quantifiable world. However, certain weaknesses in this structure are apparent. Sometimes, a simplistic tendency towards simplifications and facilitations may degenerate and lead to negative behaviours and signs. These have not been serious up to date, but...