Filters
total: 911
filtered: 865
Search results for: NUMERICAL METHODS
-
Numerical Analysis of Flow in Building Arrangement: Computational Domain Discretization
Publication -
Numerical Simulation of Operating Parameters of the Ground Source Heat Pump
Publication -
Numerical Estimation of Hull Hydrodynamic Derivatives in Ship Maneuvering Prediction
PublicationPrediction of the maneuvering characteristics of the ship at the design stage can be done by means of model tests, computational simulations or a combination of both. The model tests can be realized as direct simulation of the standard maneuvers with the free running model, which gives the most accurate results, but is also the least affordable as it requires very large tank or natural lake, as well as complex equipment of the...
-
Simplified Numerical Model for Transient Flow of Slurries at Low Concentration
PublicationRapid transients are particularly dangerous in industrial hydro-transport systems, where solid-liquid mixtures are transported via long pressure pipelines. A mathematical description of such flow is difficult due to the complexity of phenomena and difficulties in determining parameters. The main aim of the study was to examine the influence of the simplified mixture density and wave celerity description on satisfactory reproduction...
-
Numerical analysis of vacuum drying of a porous body in the integrated domain
Publicationn the present study, the vacuum drying process of an apple slice is numerically modeled based on a control volume method. Transient two-dimensional Navier– Stokes, energy, moisture, and Luikov equations are solved by numerical coding (Fortran) to simulate the simultaneous heat and mass transfer in the ambient and apple slice, respectively. The privilege of using Luikov's model is that the capillary forces are considered, and a...
-
A numerical and experimental analysis of multi-hole orifice in turbulent flow
PublicationIn this research study, the comprehensive metrological analysis is investigated for a 4-hole orifice with module m = 0.25 installed in the pipeline with an internal diameter of 50 mm. A detailed numerical simulation was performed for the turbulence models: k-ε-realizable and k-ω-BSL. The novelties of the research include model validation by comparing the results of numerical studies with the experiment conducted in the area of...
-
Experimental and numerical identification of corrosion degradation of ageing structural components
PublicationThe study presents experimental and numerical identification of corrosion degradation of thin-walled structural components employing guided wave propagation. The steel structural components are subjected to through-thickness varying corrosion degradation levels. The developed approach using the non-destructive guided wave-propagation quantifies the equivalent average corrosion degradation level by exploring a limited number of...
-
The role of numerical tests in assessing road restraint system functionality
PublicationKey to understanding the needs and building road infrastructure management tools to prevent and mitigate run-off-road accidents is to identify hazards and their sources which are a result of wrong design, construction, and installation of road restraint systems. Building such tools requires advanced studies with field tests, simulations and models to demonstrate the effects of selected parameters on road user safety. The research...
-
Numerical analysis of high temperature minichannels heat exchanger performance
PublicationNowadays, the most difficult technological challenge in energy sector is connected with the gas micro-CHP units, dedicated to the distributed power generation. They are expected to be of high efficiency and at the same time of compact in size. Regarding the first reason, significant increase in microturbine efficiency can only be achieved by increase in the engine operating temperature. Therefore, one of the critical elements in...
-
Numerical heat transfer model in skin burn depth simulations
PublicationW artykule przedstawiono numeryczny model wymiany ciepła zachodzącej w tkance skórnej . Wyniki symulacji na modelu zostały porównane z wynikami pomiarów In vivo na zwierzętach.
-
Multimode systems of nonlinear equations: derivation, integrability, and numerical solutions
PublicationWe consider the propagation of electromagnetic pulses in isotropic media taking a third-order nonlinearityinto account. We develop a method for transforming Maxwell's equations based on a complete set ofprojection operators corresponding to wave-dispersion branches (in a waveguide or in matter) with thepropagation direction taken into account. The most important result of applying the method is a systemof equations describing the...
-
Balance error generated by numerical diffusion in the solution of Muskingum equation
PublicationIn the paper the conservative properties of the lumped hydrological models with variable parameters are discussed. It is shown that in the case of the non-linear Muskingum equation the mass balance is not satisfied. The study indicates that the mass balance errors are caused by the improper form of equation and by the numerical diffusion which is generated in the solution. It has been shown that the classical way of derivation...
-
Numerical Algorithms of Planning Safe Ship Trajectories for ARPA Systems
PublicationGłównym celem pracy było zaprojektowanie metody znajdowania bezpiecznych trajektorii statków, która byłaby prosta w implementacji, szybka (niska złożoność obliczeniowa)i deterministyczna, elastyczna (umożliwiałaby zastosowanie dowolnej domeny). Aby zrealizować cel należało zbadać bieżący stan wiedzy w dziedzinie,zaprojektować nową metodę, zaimplementować metodę (wraz ze wszystkimi niezbędnymi algorytmami) w środowisku programistycznym...
-
Numerical analysis of laminated shells under in-plane axial compression
PublicationW pracy analizowana jest stateczność powłoki warstwowej poddanej osiowemu ściskaniu. Badany jest wpływ wariantów uwarstwienia oraz warunków podparcia krawędzi obciążonej na zachowanie konstrukcji. Wyniki numeryczne porównano z eksperymentem.
-
Design and numerical testing of 5-box gfrp shell footbridge
PublicationThe paper formulates new design conditions for composite footbridges, taking into account the material and structural specificity of these objects, i.e. the strength condition, the serviceability condition and the frequency condition. A GFRP composite footbridge labelled with CFB2 code has been designed, with the original superstructure in the form of an opened-closed 5-box girder. The foot and cycle track bridge is simply supported,...
-
NUMERICAL ANALYSIS OF RUBBER BUMPERS INFLUENCE ON THE COLLIDING STEEL STRUCTURES
PublicationProblem of collisions of neighbouring structures is one of the important issues related to the safety of civil engineering structures. The safety and reliability of steel structures under impact loading is among a number of different aims during the design state. The aim of this paper is to present the results of numerical investigation of dynamic behavior of closely-separated steel structures under seismic excitation. Modal and transient...
-
Numerical analysis of the carpentry joints applied in the traditional wooden structures
PublicationThe paper concerns the numerical analysis of the carpentry joints made from spruce wood. The material parameters of the wood have been calculated on the basis of nine independent material constants (an orthotropic material). The contact zone between the individual elements of the connection has been determined using Contact Tables in the MSC.Marc software. Five types of carpentry joints have been analyzed. The main aim of the research...
-
Numerical prediction of steady and unsteady tip vortex cavitation on hydrofoils
PublicationArtykuł przedstawia metodę numeryczną do wyznaczania kawitujących wirów wierzchołkowych powstających za płatami nośnymi. Metoda ta jest oparta na rozwiązywanie dwufazowego turbulentnego przepływu cieczy lepkiej. Pozwala ona wyznaczyć geometrię kawitującego wiru dla różnych geometrii płata nośnego i dla różnych parametrów przepływu. Pokazano porównanie wyników obliczeń z pomiarami i rejestracjami wykonanymi na modelu płata w tunelu...
-
Numerical analysis and in situ tests of the Grot Rowecki Bridge in Warsaw
PublicationThe paper presents the FEM analysis of the reconstructed the Grot-Rowecki Bridge over Vistula river in Warsaw. The bridge has seven spans and consists of two independent structures with the longest spans of 120 m. After reconstruction the bridge is over 10 m wider. The numerical, nonlinear analysis has been con-ducted on a global and local FEM models. These models are defined so as they strictly comply with global structural bridge...
-
Numerical modeling of sound intensity distributions around acoustic transducer
PublicationThe aim of this research study is to measure, simulate and compare sound intensity distribution generated by the acoustic transducers of the loudspeaker. The comparison of the gathered data allows for validating the numerical model of the acoustic radiation. An accurate model of a sound source is necessary in mathematical modeling of the sound field distribution near the scattering obstacles. An example of such obstacle is a human...
-
Experimental and numerical investigations for GPR evaluation of reinforced concrete footbridge
PublicationThe GPR method has increasingly found application in non-destructive testing of reinforced concrete structures. This paper presents the new approach of modelling of the electromagnetic wave propagation for reinforced concrete structures with a complex system of the reinforcement. Simulations of the GPR field were performed on a three-dimensional model of a footbridge using the FDTD method. Numerical maps were compared with results...
-
Numerical Simulation of Open Channel Flow between Bridge Piers
PublicationPrzedstawiono dwuwymiarowy model przepływu wody płytkiej, który wykorzystano do symulacji przepływu wody w kanale otwartym w rejonie przekroju mostowego. Równania przepływu rozwiązano metodą objętości skończonych. Wyniki symulacji ruchu wody pomiędzy filarami mostowymi porównano z pomiarami laboratoryjnymi przeprowadzonymi w Laboratorium Hydrauliki i Inżynierii Środowiska politechniki Gdańskiej. Zgodność uzyskanych wyników obliczeń...
-
Numerical study of turbulent flow and heat transfer of nanofluids in pipes
PublicationIn this work, Nusselt number and friction factor are calculated numerically for turbulent pipe flow (6 000 < Re < 12 000) with constant heat flux boundary condition using nanofluids. The nanofluid is modelled with the single-phase approach and the simulation results are compared with experimental data of Vajjha et al. [1]. Ethylene glycol and water, 60:40 EG/W mass ratio, as base fluid and SiO2 nanoparticles are used as nanofluid...
-
Selected numerical aspects of non linear analysis on E3xSO(3).
PublicationPraca ma charakter przeglądowy. Dotyczy numerycznych aspektów nieliniowej analizy układów sformułowanych w ramach teorii sześcioparametrowej. Rozważania dotyczą statyki i dynamiki rozważanych układów oraz specjalnych technik numerycznych stosowanych do ich analizy. Praca zawiera przykłady numeryczne.
-
Seafloor backscattering: numerical simulation vs. filter theory approach.
PublicationPrzedstawiono model opisujący rozpraszanie sygnału akustycznego na nierównomiernej, regularnie sfalowanej powierzchni dna morskiego jako filtr liniowy z odpowiedzią impulsową o zmieniającej się w czasie chwilowej dominującej częstotliwości. Porównano przewidywania modelu z wynikami otrzymanymi w wyniku złożonych obliczeniowo symulacji numerycznych opartych na fizycznym modelu zjawiska wykorzystującym aproksymację Kirchhoffa. Wstępnie...
-
Experimental and numerical identification of separation zones in the cent-rifugal compressor
PublicationW pracy przedstawiono analizę przepływu w obszarze koła wirnikowego oraz dyfuzora bezłopatkowego sprężarki powietrza. Wyniki obliczeń w ramach modelu 3D (FLUENT 5.5) porównano z wynikami badań laboratoryjnych na stanowisku sprężarkowym Katedry Sprężarek w Sankt Petersburgu. Celem porównania jest ocena możliwości identyfikacji stref przepływu z oderwaniem, w ramach modeli dostępnych w wykorzystanym programie obliczeniowym. W wyniku...
-
Application of the numerical-analytic method for systems of differential equations with parameter
PublicationThe numerical-analytic method is applied to systems of differential equations with parameter under the assumption that the corresponding functions satisfy the Lipschitz conditions in matrix notation. We also obtain several existence results for problems with deviations of an argument
-
Numerical modelling of elasto-viscoplastic Bodner-Partom constitutive equations
PublicationArtykuł omawia wykorzystanie specjalnej procedury UVSCPL umożliwiającej wprowadzenie do komercyjnego programu MSC.Marc sprężysto-lepkoplastycznych równań modelu Bodnera-Partoma. Prezentuje szereg przykładów statycznych i dynamicznych, które potwierdzają poprawność zaproponowanej koncepcji analizy konstrukcji z wykorzystaniem rozpatrywanego prawa Bodnera-Partoma.
-
Numerical method of bicharacteristics for quasilinear hyperbolic functional differential systems
PublicationPraca dotyczy numerycznej aproksymacji rozwiązań zagadnień początkowo brzegowych dla układów quasiliniowych równań różniczkowo funkcyjnych pierwszego rzędu. Stosuje się metodę różnicową typu Eulera. Siatka otrzymywana jest za pomocą numerycznego rozwiązywania równań różniczkowo funkcyjnych bicharakterystyk.Stabilność schematu różnicowego jest dowodzona metodą porównawczą. O danych funkcjach zakłada się, że spełniają nieliniowe...
-
Fast numerical analysis of dielectric resonators with perturbed rotational symmetry
PublicationW artykule zaprezentowano metody szybkiej analizy rezonatorow o symetrii zblizonej do osiowej metodą różnic skończonych w dziedzinie częstotliwości. Dzięki użyciu techniki rozwinęć funkcyjnych w jednorodnych obszarach uzyskano redukcję rozmiaru i znaczne przyspieszenie zbieżności problemu własnego, reprezentującegowspomniane układy. Dzięki elastycznemu sposobowi łączenia dziedzin z i bez rozwinięć funkcyjnych możliwe było zaadaptowanie...
-
Some aspects of physical and numerical modeling of water hammer in pipelines
PublicationCharakterystyki ciśnieniowe otrzymywane w wyniku symulacji numerycznych uderzenia hydraulicznego różnią się zasadniczo od charakterystyk obserwowanych na drodze doświadczalnej. Stosowane zabiegi matematyczne i numeryczne pozwalające na poprawę zgodności między obliczeniami a pomiarami okazują się skuteczne tylko w przypadku prostych rurociągów o stałej średnicy. Dla bardziej skomplikowanych przypadków prawidłowe odwzorowanie zjawiska...
-
The numerical simulation of two-dimensional vertical incompressible viscous flow
PublicationW artykule przedstawiono numeryczne symulacje płaskiego pionowego przepływu nieściśliwej cieczy lepkiej ze swobodną powierzchnią. Zastosowano model bazujący na rozwiązaniu równań Naviera-Stokesa metodą "ciśnień" (SIMPLE). Przy takim podejściu otrzymano dywergencję równań Naviera-Stokesa oraz równanie Poissona na ciśnienie. W rozwiązaniu zastosowano schemat Laxa-Wendroffa z przesuniętą siatką Eulera. Takie podejście zapewnia dokładność...
-
Theoretical and numerical analysis of free vibration of liquid-filled tanks
PublicationW pracy rozpatrywano drgania giętne belki o stałym przekroju prostokątnym wypełnionej cieczą idealną. Częstości drgań własnych i formy drgań belki wyznacza się z nieskończonych układów równań algebraicznych (30) i (54). Rozwiązania przedstawiono na wykresach.
-
Experimental and numerical analysis of streamwise vortex generator for subsonic flow
PublicationW pracy przedstawiono porównanie wyników obliczeń numerycznych dwoma kodami (FLUENT i SPARC) na tle badań eksperymentalnych generatora wirów wzdłużnych. Przedstawiono wyniki dla liczb Macha przepływu głównego 0.3 i 0.8. Porównano ciśnienie całkowite w dwóch przekrojach za otworem przez który realizowany jest wydmuch. Przedstawiono strukturę wiru wzdłużnego uzyskaną dla obu programów. Średnica otworu jetu jest równa 1mm, co odpowiada...
-
NUMERICAL MODEL OF PLASTIC DESTRUCTION OF THICK STEEL STRUCTURAL ELEMENTS
PublicationIn the shipbuilding industry, the risk of brittle fracture of the structure is limited by using certified materials with specified impact strength, determined by the Charpy method (for a given design temperature) and by supervising the welding processes (technology qualification, production supervision, non-destructive testing). For off-shore constructions, classical shipbuilding requirements may not be sufficient. Therefore, the...
-
Comparative analysis of different numerical models of a steel radial gate
PublicationHydrotechnical structures are important components in water management system and general flooding safety. Their reliability should be ensured since potential damage might lead to catastrophic consequences. Weir gates are considered to be highly vulnerable elements of each hydro power plant, with regard to its dynamic resistance. The aim of the paper is to compare different numerical models and their influence on the results of...
-
Numerical simulation of cold flow and combustion in a swirl stabilized combustor
PublicationA numerical simulation model was developed to investigate the cold flow and combustion using Ansys FLUENT 2021R1. The governing equations were solved using the pressure-based method, and pressure–velocity coupling was performed using the SIMPLE method. To model the turbulent process, the RSM model was used. Non-premixed model is chosen to solve the chemical kinetics between fuel and oxigen. Radiation heat transfer was calculated...
-
Experimental study and numerical simulation of the dynamic penetration into dry clay
PublicationTests of dry clay were carried out in a uniaxial stress state using the experimental setup which implements the split Hopkinson pressure bar method. Based on the results of these experiments, the compressive strength of clay was determined as an important element of S.S. Grigoryan’s model of the soil medium. In addition, the parameters of this model are determined from the results of experiments using the modified Kolsky method...
-
A Numerical Model Study on Grasse River Ice Control Structures
PublicationIce jams in the Grasse River have caused the erosion of capping material designed to prevent the resurfacing of the bed sediment in the PCB-contaminated area. Two in-stream ice-control structures are proposed to avoid the jam-induced erosion of the capping material. These two ice-control options are a pier-type ice-control structure and a reconstruction of a small hydropower dam upstream of the capping site. A numerical model study...
-
Monitoring of concrete curing in extradosed bridge supported by numerical simulation
PublicationThe paper describes a mathematical model of concrete curing taking into account kinetics of setting reactions. The numerical model is implemented in the author’s program that was used to monitor thermal effects recorded in the concrete bottom plate of the extradosed bridge. Numerical approach was verified by experimental measurements and used for assessment of the current compressive strength due to degree of hydration of fresh...
-
Numerical analysis of the ostiomeatal complex aeration using the CFD method
PublicationWe aimed to analyse ostiomeatal complex (OMC) aeration using the computational fluid dynamics (CFD) method of simulation based on human craniofacial computed tomography (CT) scans. The analysis was based on CT images of 2 patients: one with normal nose anatomy and one with nasal septal deviation (NSD). The Reynolds-Average Simulation approach and turbulence model based on linear eddy viscosity supplemented with the two-equation...
-
Numerical simulations of granular material flow in silos with and without insert
PublicationArtykuł omawia wyniki naporu materiału sypkiego podczas przepływu w silosach z i bez wkładek. Obliczenia wykonano wykorzystując sformułowanie ale na bazie prawa sprężysto-plastycznego według druckera-pragera. Zbadano wpływ kształtu i położenia wkładki na wielkość naporu i rodzaj przepływu.
-
Numerical investigations on early indicators of fracture in concrete at meso-scale.
PublicationFracture is a major reason of the global failure of concretes. The understanding of fracture is important to ensure the safety of structures and to optimize the material behaviour. In particular an early prediction possibility of fracture in concretes is of major importance. In this paper, concrete fracture under bending was numerically analysed using the Discrete Element Method (DEM). The real mesoscopic structure of a concrete...
-
Numerical modeling of shear localizations during granular flow in silos.
PublicationW artykule przedstawiono wyniki numerycznej analizy MES dotyczącej przepływów materiałów sypkich w silosach. Omówiono różne metody opisu lokalizacji odkształceń stycznych wewnątrz materiałów. Wyniki porónano z wynikami doświadczalnymi.
-
Effective highly accurate time integrators for linear Klein-Gordon equations across the scales
PublicationWe propose an efficient approach for time integration of Klein-Gordon equations with highly oscillatory in time input terms. The new methods are highly accurate in the entire range, from slowly varying up to highly oscillatory regimes. Our approach is based on splitting methods tailored to the structure of the input term which allows us to resolve the oscillations in the system uniformly in all frequencies, while the error constant...
-
Effective highly accurate time integrators for linear Klein-Gordon equations across the scales
PublicationWe propose an efficient approach for time integration of Klein-Gordon equations with highly oscillatory in time input terms. The new methods are highly accurate in the entire range, from slowly varying up to highly oscillatory regimes. Our approach is based on splitting methods tailored to the structure of the input term which allows us to resolve the oscillations in the system uniformly in all frequencies, while the error constant...
-
A review of recent advances in the single- and multi-degree-of-freedom ultrasonic piezoelectric motors
PublicationIn this paper a comprehensive review of recent studies on the ultrasonic piezoelectric motors is presented. The analytical, numerical and experimental analysis. In further sections, classification methods of piezoelectric motors, survey criteria and three main groups of ultrasonic piezoelectric motors with examples have been presented and described. Finally, the conclusions and future research perspectives have been proposed.
-
A review on analytical models of brushless permanent magnet machines
PublicationThis study provides an in-depth investigation of the use of analytical and numerical methods in analyzing electrical machines. Although numerical models such as the finite-element method (FEM) can handle complex geometries and saturation effects, they have significant computational burdens, are time-consuming, and are inflexible when it comes to changing machine geometries or input values. Analytical models based on magnetic equivalent...
-
Modelling of FloodWave Propagation with Wet-dry Front by One-dimensional Diffusive Wave Equation
PublicationA full dynamic model in the form of the shallow water equations (SWE) is often useful for reproducing the unsteady flow in open channels, as well as over a floodplain. However, most of the numerical algorithms applied to the solution of the SWE fail when flood wave propagation over an initially dry area is simulated. The main problems are related to the very small or negative values of water depths occurring in the vicinity of...
-
Model-based testing for execution algorithms in the simulation of cyber-physical systems
PublicationThe understanding of simulation semantics of a hybrid system is a challenge for computational engineers as it requires expertise in computer science, engineering, numerical methods, and mathematics at once. The testing methods for the execution of a simulation are being researched but not yet applied on the industrial level. Consequently, the semantics of the simulation becomes a critical artifact in the system development process....