Search
Filters
total: 45
filtered: 41
Search results for: BETON, DEM-CFD, PRZEPŁYW CIEPŁA, RYSA, CHŁODZENIE
-
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....
-
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...
-
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...
-
Modeling of capillary fluid flow in concrete using a DEM-CFD approach
PublicationSformułowano połączone podejście do modelowania dwufazowego przepływu wody napędzanego hydraulicznie i kapilarnie w nienasyconym betonie. Proces przepływu analizowano numerycznie w mezoskali w warunkach dwuwymiarowych (2D), łącząc metodę elementów dyskretnych (DEM) z obliczeniową dynamiką płynów (CFD) w warunkach izotermicznych. Przeprowadzono w pełni sprzężone hydromechaniczne testy symulacyjne na małych próbkach betonu o uproszczonej...
-
Modelling of Capillary Pressure-driven Water Flow in Unsaturated Concrete Using Coupled DEM/CFD Approach.
PublicationSformułowano nowatorskie, połączone podejście do modelowania dwufazowego przepływu wody napędzanego kapilarami w nienasyconym betonie. Dzięki połączeniu metody elementów dyskretnych (DEM) z obliczeniową dynamiką płynów (CFD) w warunkach izotermicznych proces został zbadany numerycznie w mezoskali w warunkach dwuwymiarowych. Niewielkie próbki betonu o uproszczonej mezostrukturze cząstek poddano w pełni sprzężonym hydromechanicznym...
-
Comparative study of high‑pressure fluid flow in densely packed granules using a 3D CFD model in a continuous medium and a simplified 2D DEM‑CFD approach. Granular Matter
PublicationIzotermiczny ściśliwy jednofazowy przepływ cieczy przez niejednorodną masę ziarnistą składającą się z gęsto upakowanych zachodzących na siebie kul imitujących skałę pod wysokim ciśnieniem zbadano numerycznie przy użyciu dwóch różnych podejść. Pierwsze podejście zwane pełnym modelem 3D CFD stosowało metodę skończonych objętości (FVM) do rozwiązania uśrednionego równania Naviera-Stokesa zakładając model naprężeń Reynoldsa (BSL) w...
-
Wybrane zagadnienia modelowania Thermal-FSI określające przepływ płynu i wymianę ciepła na przykładzie benchmarkowego eksperymentu wymiennika ciepła z minikanałami
PublicationWybrane zagadnienia modelowania Thermal-FSI określające przepływ płynu i wymianę ciepła na przykładzie benchmarkowego eksperymentu wymiennika ciepła z minikanałami
-
Simulations of high-pressure fluid flow in a pre-cracked rock specimen composed of densely packed bonded spheres using a 3D CFD model and simplified 2D coupled CFD-DEM approach
PublicationW artykule zastosowano dwa różne podejścia do opisu jednofazowego przepływu płynu w wstępnie spękanej próbce skały o niskiej porowatości pod wysokim ciśnieniem. Głównym celem pracy było bezpośrednie porównanie rozkładu ciśnień, gęstości i prędkości płynów we wstępnie pękniętej próbce. Zachowanie próbki imitującej skałę zostało opisane przez gęsto upakowane połączone kohezją kulki z nakładającymi się na siebie elementami. Pierwsze...
-
Simulations of hydro-fracking in rock mass at meso-scale using fully coupled DEM/CFD approach
PublicationThe paper deals with two-dimensional (2D) numerical modelling of hydro-fracking (hydraulic fracturing) in rocks at the meso-scale. A numerical model was developed to characterize the properties of fluid-driven fractures in rocks by combining the discrete element method (DEM) with computational fluid dynamics (CFD). The mechanical behaviour of the rock matrix was simulated with DEM and the behaviour of the fracturing fluid flow...
-
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...
-
Effect of gas content in macropores on hydraulic fracturing in rocks using a fully coupled DEM/CFD approach
PublicationW pracy skupiono się na wpływie zawartości gazu w makroporach skał na proces szczelinowania hydraulicznego. Proces został zasymulowany przez połączenie metody elementów dyskretnych (DEM) z obliczeniową dynamiką płynów (CFD) w ramach dwuwymiarowych (2D) warunków izotermicznych. Mechaniczne zachowanie skały zostało zasymulowane za pomocą DEM, a CFD została wykorzystana do opisu zachowanie przepływu laminarnego, dwufazowego płynu...
-
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 ROZKŁADU TEMPERATURY W ŚCIANIE ŻELBETOWEGO ZBIORNIKA, UWZGLĘDNIAJĄCA DWUWYMIAROWY PRZEPŁYW CIEPŁA
Publication -
A novel DEM-based pore-scale thermo-hydro-mechanical model
PublicationW warunkach nieizotermicznych ruch płynu w układzie porów i kapilar betonu jest silnie sprzężony z przenoszeniem ciepła. W takich warunkach pory i spękania ułatwiają wnikanie do betonu zewnętrznych czynników agresywnych, które degradują zarówno beton, jak i zbrojenie. Opracowano innowacyjny model termo-hydro-mechaniczny oparty na modelu DEM, aby szczegółowo śledzić frakcje cieczy/gazów w porach i pęknięciach pod kątem ich różnej...
-
Coupled evolution of preferential paths for force and damage in the pre-failure regime in disordered and heterogeneous, quasi-brittle granular materials.
PublicationMetoda elementów dyskretnych (DEM) została wykorzystana do symulacji betonu poddanego jednoosiowemu rozciąganiu. Beton modelowano jako materiał losową heterogeniczy 2/3-fazowy, złożony z cząstek kruszywa, matrycy cementowej i stref przejściowych międzyfazowej. Odkryto dowody na zoptymalizowaną transmisję siły, scharakteryzowaną przez dwa nowe wzorce, które przewidują i wyjaśniają sprzężoną ewolucję ścieżki siły i uszkodzenia od...
-
A novel DEM-based pore-scale thermal-hydro-mechanical model for fractured non-saturated porous materials
PublicationDo propagacji pęknięć wykorzystano nowy oparty na DEM, termiczno-hydromechaniczny model dwufazowego przepływu płynu w skali porów rozszerzony o wymianę ciepła w nienasyconych materiałach porowatych o małej porowatości. Wykonano obliczenia numeryczne dla kohezyjnych próbek ziarnistych przy użyciu DEM w pełni sprzężonego z CFD (opartego na sieci przepływu płynu) i wymianą ciepła, który zintegrował mechanikę dyskretną z mechaniką...
-
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 -
Performance of thermally balanced photovoltaic module
PublicationIntensywność procesu wymiany ciepła na powierzchni modułu fotowoltaicznego ma istotny wpływ na osiąganą przez obciążone ogniwa temperaturę i zależy od zastosowanych materiałów i konstrukcji modułu. Ilość energii elektrycznej wytworzonej przez obciążony moduł fotowoltaiczny spada, gdy mechanizmy promieniowania i konwekcji są zaburzone ze względu na przepływ ciepła w składowych warstwach podłoża. Wartości pojemności cieplnej i opory...
-
Modelling of concrete facture at aggregate level using DEM based on x-ray mu CT images of internal structure
PublicationW artykule pokazano wyniki dyskretne DEM dla pękania betonu poddanego zginaniu. Beton został symulowany jako ośrodek 4-fazowy. Mikrostrukturę betonu określono na podstawie zdjęć uzyskanych mikro-tomografem. Szczególną uwagę zwrócono na zjawiska mikrostrukturalne podczas zarysowania na poziomie kruszywa.
-
Comparative DEM calculations of fracture process in concrete considering real angular and artificial spherical aggregates
PublicationArtykuł omawia wyniki obliczeń numerycznych pękania dla betonu stosując metodę elementów dyskretnych (DEM). Beton był opisany jako materiał 4-fazowy i był poddany zginaniu. Zbadano wpływ kształtu kruszywa na proces pekania i na zalezność obciązenia od ugięcia. Wyniki dwuwymiarowe i trzywymiarowe porównano bezpośrednio z doświadczeniami. Wyniki pokazały duzy wpływ kształtu kruszywa na wyniki numeryczne.
-
Intensyfikacja wewnętrznego odzysku ciepła w konwencjonalnych urządzeniach klimatyzacyjnych
PublicationW pracy przedstawiono rozważania dotyczące intensyfikacji odzysku ciepła w urządzeniach klimatyzacyjnych. Wykorzystując typowy układ wymienników ciepła w konwencjonalnej centrali klimatyzacyjnej zaproponowano nowy sposób odzysku ciepła. W wyniku badań eksperymentalnych i teoretycznych stwierdzono, że wewnętrzny odzysk ciepła jest ograniczony. Spośród wielu metod zwiększających sprawność odzysku ciepła zasugerowano jedną z metod...
-
Turbulent flow and heat transfer of a liquid film formed by impinging jet.
PublicationZaproponowano prosty model wymiany ciepła w turbulentnym filmie cieczowym utworzonym przez uderzająca strugę. Rozpatrzono dwa przypadki: przepływ rozwijający się i w pełni rozwinięty filmu cieczowego. W obu przypadkach model wyprowadzono na podstawie zmiany grubości filmu w wyniku działania sił bezwładności i sił tarcia. Wyznaczono profile prędkości w obu zakresach co umożliwia wyznaczenie współczynników wymiany ciepła.
-
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.
-
Intensyfikacja wewnętrznego odzysku ciepła w konwencjonalnych urządzeniach klimatyzacyjnych
PublicationW pracy przedstawiono rozważania dotyczące intensyfikacji odzysku ciepła w urządzeniach klimatyzacyjnych. Wykorzystując typowy układ wymienników ciepła w konwencjonalnej centrali klimatyzacyjnej zaproponowano nowy sposób odzysku ciepła. W wyniku badań eksperymentalnych i teoretycznych stwierdzono, że wewnętrzny odzysk ciepła jest ograniczony. Spośród wielu metod zwiększających sprawność odzysku ciepła zasugerowano jedną z metod...
-
Free convective heat transfer structures as a function of the width of isothermal horizontal rectangular plates
PublicationZaprezentowano rezultaty badań eksperymentalnych konwekcyjnej wymiany ciepła od izotermicznych płyt prostokątnych skierowanych ku górze. Na podstawie przeprowadzonych wizualizacji zaproponowano dwa modele struktur przepływu. Rozwiązania analityczne dla tych modeli przedstawiono w postaci zależności liczb Nusselta Rayleigh'a. Stwierdzono, że przepływ koncentryczny występuje dla małych wartości liczb Ra, szczególnie w przypadku płyt...
-
Obliczeniowa dynamika płynów w analizie zagadnień smarowaniahydrodynamicznego = CFD in analysis of hydrodynamic lubrication
PublicationW pracy przedstawiono wybrane problemy związane z wykorzystaniem obliczeniowej dynamiki płynów (ang. CFD - Computational Fluid Dynamics)do obliczeń łożysk hydrodynamicznych. Omówione zostało zagadnienie przyjmowania rodzaju przepływu w analizie łożyska oraz przyjmowania warunków brzegowych dotyczących wymiany ciepła oraz problem zbieżności obliczeń.
-
Mesoscopic simulations of a fracture process in reinforced concrete beam in bending using a 2D coupled DEM/micro-CT approach
PublicationW tej pracy zbadano numerycznie w warunkach 2D złożony proces pękania w krótkiej prostokątnej belce betonowej wzmocnionej jednym prętem podłużnym (bez zbrojenia pionowego) i poddanej quasi-statycznemu zginaniu w trzech punktach. Krytyczne pęknięcie poprzeczne w belce spowodowało jej uszkodzenie podczas doświadczenia. Symulacje numeryczne przeprowadzono klasyczną metodą elementów dyskretnych (DEM). Przyjęto trójfazowy opis betonu:...
-
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...
-
Wymiana ciepła podczas wrzenia w przepływie przy zastosowaniu wkładek blokujących
PublicationW pracy przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych wrzenia w przepływie w minikanałach. Jako czynnik roboczy zastosowano Freon R123. Przebadano pojedyncze, pionowe rurki srebrne o długości 380 mm i szerokości 2.3 mm przy zastosowaniu dwóch wariantów wkładek turbulizujących przepływ. Przeanalizowano wpływ strumienia masy i gęstości strumienia ciepła na współczynnik przejmowania ciepła. Wyniki porównane zostały z popularnymi korelacjami...
-
Wymiana ciepła-podstawy teoretyczne
PublicationJedną ze współczesnych dziedzin poznawania określonych zjawisk przyrody jest nauka o przenoszeniu energii. Przenoszenie energii między ciałami następuje, między innymi właśnie na sposób ciepła. Wymiana ciepła posiada ogromne znaczenie dla praktyki, ponieważ z jednej strony, daje podstawy do intensyfikacji przebiegu procesów technologicznych w różnych gałęziach przemysłu, a drugiej strony, pozwala racjonalnie dobrać właściwy poziom...
-
Symulacje przepływu ciepła przez płytę betonową
PublicationW pracy przedstawiono symulacje numeryczne dojrzewania betonu w płycie górnej skrzynki czteroprzęsłowego mostu typu extradosed. Model matematyczny opisujący przepływ ciepła dedykowany jest do prognozowania dojrzałości i wytrzymałości twardniejącego betonu. Proponowany model zaimplementowano w autorskim programie numerycznym napisanym w środowisku Matlab. Podejście numeryczne zweryfikowano za pomocą danych doświadczalnych uzyskanych...
-
Mikropompa elektrohydrodynamiczna na ciecz dielektryczną zasilana napięciem stałym
PublicationW niniejszym artykule zaprezentowano projekt i działanie miniaturowej pompy elektrohydrodynamicznej (EHD) zasilanej napięciem stałym przeznaczonej do chłodzenia elementów elektronicznych. Zmierzono natężenie przepływu cieczy oraz ciśnienie wytwarzane przez pracującą mikropompę. Maksymalne natężenie przepływu, 0,5 ml/min, uzyskano dla napięcia 12 kV. Zmierzone ciśnienie wyniosło 500 Pa przy przyłożonym napięciu 6 kV. Maksymalny...
-
Aktywna Termografia Dynamiczna - przetwarzanie serii obrazów w diagnostyce medycznej
PublicationAktywna termografia dynamiczna (ATD) jest metodą obrazowania zmian temperatury na powierzchni badanego obiektu w czasie jako odpowiedź na zastosowane pobudzenie zewnętrzne (ogrzewanie lub chłodzenie). Celem badania jest określenie właściwości obiektu w czasie trwania termicznych procesów przejściowych, takich jak grzanie lub chłodzenie. Obiekt badany jest pobudzany sygnałem cieplnym (zewnętrznie) lub farmakologicznie (wewnętrznie)....
-
Analiza elementarna i potencjał energetyczny osadów ściekowych z oczyszczalni ścieków w Gdyni Dębogórzu oraz Lęborku
PublicationPrzedmiotem pracy jest przedstawienie wyników analizy elementarnej osadów ściekowych z oczyszczalni ścieków w Gdyni Dębogórzu i Lęborku. W artykule przedstawiono również wyniki pomiaru ciepła spalania oraz obliczone wartości opałowe wg normy PN-93/Z-15008, uwzględniające zawartość wody, osadów na różnych etapach przeróbki w obu obiektach. Wyniki przedstawione w treści uzyskano na podstawie próbek pobranych w okresie od sierpnia...
-
Wstępne wyniki projektu GDArms - odtwarzanie środowiska rakiety kosmicznej
PublicationW trakcie wynoszenia na ładunek rakiety działają przyspieszenia, drgania, przepływ ciepła oraz zmiany ciśnienia atmosferycznego. Według aktualnych norm i standardów, przed lotem testy środowiskowe są wykonywane sekwencyjnie. Autorzy przedstawili projekt urządzenia do odtwarzania środowiska rakiety kosmicznej. Urządzenie zostało zbudowane na bazie gotowego wzbudnika elektrodynamicznego. Zaprojektowano układy sterowania układów:...
-
Fotodachówka z systemem chłodzenia jako hybrydowy panel fotowoltaiczny – badania eksperymentalne
PublicationPanel fotowoltaiczny w formie dachówki, zbudowany z monokrystalicznych ogniw krzemowych, może tworzyć system solarny dla budownictwa, określany jako technologia Building-Integrated Photovoltaic (BIPV). Ze względu na spadek sprawności elektrycznej ogniw fotowoltaicznych wraz ze wzrostem temperatury pracy, poszukuje się metod ich skutecznego chłodzenia. Pozyskane w ten sposób ciepło można dodatkowo wykorzystać w innych procesach,...
-
Analiza elementarna i potencjał energetyczny osadów ściekowych z oczyszczalni ścieków w Gdańsku, Lęborku oraz Swarzewie
PublicationPrzedmiotem pracy jest przedstawienie wyników analizy elementarnej osadów ściekowych z wybranych oczyszczalni ścieków w woj. pomorskim. W artykule przedstawiono również wyniki pomiaru ciepła spalania oraz obliczone wartości opałowe wg normy PN-93/Z-15008, uwzględniające zawartość wody, osadów na różnych etapach przeróbki w obu obiektach. Wyniki przedstawione w treści uzyskano na podstawie próbek pobranych w okresie od sierpnia...
-
Projekt urządzenia do odtwarzania warunków panujących w rakiecie kosmicznej
PublicationElementy wynoszone w przestrzeń kosmiczną rakietami są poddawane wymagającym warunkom takim jak przyspieszenia, drgania, przepływ ciepła, próżnia. Zanim ładunek, np. satelita zostanie zakwalifikowany do lotu, musi przejść szereg testów, które zweryfikują jego zdolność do przetrwania procesu wyniesienia. Wadą typowych testów jest oddzielne symulowanie reżimów: dynamicznego, termicznego i próżniowego, przez co warunki panujące podczas...
-
Mechanizm odparowania kropel kondensatu w strefie fali uderzeniowej
PublicationSpontaniczna kondensacja pary, zachodząca dla dobrze zaprojektowanych turbin w obrębie ostatniego stopnia części niskoprężnej, jest nierównowagowym przejściem fazowym indukowanym naprężeniowo. Na pierwszy rzut oka wydaje się, że wymiana ciepła, jako taka ma pomijalny udział w mechanizmie napędzającym przemianę. Jednak, jak pokazały prace Bilickiego i Kestina, nierównowaga termodynamiczna uruchamia zjawiska „szybkiej relaksacji”...
-
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...
-
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...