Search
Filters
total: 172
filtered: 168
-
Catalog
Chosen catalog filters
Search results for: SILO FLOW, DEM, SIMULATIONS
-
Combining X-ray tomogrpahy imaging and DEM simulations to investigate granular material flow during silo discharging
PublicationEven after few decades of research, the study of particle motion taking place during silo discharging hasn’t been fully addressed, both experimentally and numerically, because of nontrivial behaviors that occur during associated flow patterns. For instance, discrete element method (DEM) has shown good qualitative prediction potential of velocity profile, but, on the other hand, frequently failed to match quantitatively experimental...
-
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...
-
Micro-modelling of shear localization during quasi-static confined granular flow in silos using DEM
PublicationThe paper deals with the quasi-static confined flow of cohesionless sand in a plane strain model silo with parallel walls and a slowly movable bottom. Numerical modelling was carried out by the discrete element method (DEM) using spheres with contact moments to approximately capture a non-uniform shape of sand particles. Different initial void ratios of sand and silo wall roughness grades were employed. Regular triangular grooves...
-
An algorithm to generate high dense packing of particles with various shapes
PublicationDiscrete Element Method (DEM) is one of available numerical methods to compute movement of particles in large scale simulations. The method has been frequently applied to simulate the cases of grain or bulk material as the major research issue. The paper describes a new method of generating high dense packing with mixed material of two different shape used in DEM simulation. The initial packing is an important parameter to control,...
-
Modelling of shear zones during quasi-static granular silo flow using material point method (MPM)
PublicationThe paper focuses on confined silo flow of cohesionless sand. The problem considered is a quasi-static flow in a plane strain model silo with parallel walls simulated with the material point method (MPM). The simulation used a non-local hypoplastic constitutive model. Initially, the paper validated the implemented numerical approach with basic element tests and a plane strain compression test. The subsequent MPM calculations for...
-
Tome-lapse X-ray tomography imaging of flow patterns in versatile silo model
PublicationThe paper introduces a new versatile silo model that was especially designed for in situ X-ray tomography studies of silo discharge for various flow conditions, namely concentric and eccentric. The presented work focuses on organic granular materials where low fraction of short-grain white rice is mixed with spheroidal sorghum particles. The high-quality tomography images combined with adequate image processing strategy allows...
-
Application of a cellular automaton to simulations of granular flow in silos
PublicationA cellular automaton based on a gas model of hydrodynamics was used to calculate the kinematics of non-cohesive granular materials during confined flow in a mass flow and funnel flow model silo. In the model, collisions of particles were taken into account during granular flow. In addition, a simplified automaton was used wherein granular flow was assumed as an upward propagation of holes through a lattice composed of cells representing...
-
Numerical Simulations for Transonic Flow in Control Valve
PublicationResults of numerical simulations for transonic flow in control valve are presented. The valve is the main part of an adaptive pneumatic shock absorber. Flow structure in the valve domain and the influence of the flow non-uniformity in the valve on a mass flow rate is investigated. Numerical simulation results are compared with experimental data.
-
Comparative 3D DEM simulations of sand–structure interfaces with similarly shaped clumps versus spheres with contact moments.
PublicationThree-dimensional simulations of a monotonic quasi-static interface behaviour between initially dense cohesionless sand and a rigid wall of different roughness during tests in a parallelly guided direct shear test under constant normal stress are presented. Numerical modelling was carried out by the discrete element method (DEM) using clumps in the form of convex non-symmetric irregularly shaped grains. The clumps had an aspect...
-
Application of tomography to granular silo flow.
PublicationPublikacja zawiera opis wyników badań doświadczalnych nad efektami dynamicznymi podczs opróżniania silosów z zastosowaniem tomografii pojemnościowej.
-
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...
-
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...
-
Simulations of air and water flow in a model dike during overflow experiments
PublicationFlow in flood dikes, earth dams, and embankments occurs in variably saturated conditions, with pores of the earth material filled partly with water and partly with air. In routine engineering analysis, the influence of pore air is neglected and the air pressure is assumed equal to atmospheric. In some circumstances, for example, during overtopping of the dike by water, the effect of pore air on water flow and stability of the structure...
-
Investigations of resonance effects during silo flow.
PublicationOmówiono problem efektów rezonansowych podczas przepływu materiału sypkiego w silosie. Wykonano badania doświadczalne w dużych i małych silosach. Obliczenia MES wykonano dla płaskiego stanu odkształcenia. Zachowanie materiału sypkiego było modelowane mikropolarnym sprężysto-plastycznym prawem wg Mh hausa. W obliczeniach uwzględniono wpływ ścian. Wyniki numeryczne porównano z doświadczeniami w dużych i małych silosach.
-
Discrete simulations of a triaxial compression test for sand by DEM.
PublicationArtykuł przedstawia wyniki symulacji dyskretnych dla ściskania trójosiowego stosując metodę elementów dyskretnych DEM. Symulacje wykonano dla piasku. Zastosowano kuli z momentami kontaktu do symulacji kształtu ziaren. Przeprowadzono analizy dla różnych zmiennych parametrów: średnica piasku, krzywa uziarnienia, kształt ziaren, wymiary próbki i warunki brzegowe.
-
3D DEM simulations of fracture in reinforced concrete beams
PublicationArtykuł dotyczy zachowania się belki żelbetowej bez zbrojenia pionowego przy trzypunktowym zginaniu. Belka uległa zniszczeniu wskutek ścinania z powodu obecności nadmiernego zbrojenia podłużnego. Eksperymenty przeprowadzono w skali laboratoryjnej z wykorzystaniem systemu mikro-CT, a następnie odtworzono je w analizach numerycznych stosując metodą elementów dyskretnych 3D (DEM). Zastosowano 4-fazowy model betonu z mezostrukturą,...
-
Numerical Simulations of Seepage in Dikes Using unsaturated and Two-Phase Flow Models
PublicationModeling of water flow in variably saturated porous media, including flood dikes, is often based on the Richards equation, which neglects the flow of pore air, assuming that it remains at constant atmospheric pressure. However, there is also evidence that the air flow can be important, especially when the connectivity between the pore air and atmospheric air is lost. In such cases a full two-phase air-water flow model should be...
-
Silo music — Mechanism of dynamic flow and structure interaction
Publication -
Silo music - mechanism of dynamic flow and structure interaction
PublicationArtykuł omawia zjawisko muzyki silosowej. Wykonano pomiary dynamiczne przyspieszeń, częstotliwości i postaci drgań własnych. Zaproponowano nowa hipotezę powstawania efektów dynamicznych podczas przepływu silosowego.
-
Silo music - mechanism of dynamic flow and structure interaction
PublicationArtykuł omawia zjawisko muzyki silosowe. Wykonano pomiary dynamiczne przyspieszeń, częstotliwości i postaci drgań własnych. Zaproponowano nowa hipotezę powstawania efektów dynamicznych podczas przepływu silosowego.
-
Monitoring of solid behaviour during gravitational flow in rectangular silo
PublicationW pracy przedstawiono wyniki pomiarów zmian koncentracji w protokątnym modelu silosu. Omówiono przyczyny błędów pomiarowych w modelu protkątnym, zarówno dla danych surowych, jak rózniez danych zrekonstruowanych.
-
Application of time-frequency methods for analysis of dynamic silo flow
PublicationW artykule przedstawiono możliwość stosowania metod czasowo-częstotliwościowych w analizie dynamicznego przepływu materiału sypkiego w silosie. W pracy omówiono wyniki FT (Fourier Transform), STFT (Short Time Fourier Transform) oraz WT (Wavelet Transform)
-
Experimental and theoretical investigations of silo music during granular flow
PublicationPraca dotyczy analizy efektów dynamicznych w silosach podczas przeływu materiałów sypkich.
-
Experimental and theoretical studies of resonance effects during silo flow.
PublicationPrzedstawiono badania nad rezonansowymi efektami dynamicznymi podczas przepływów silosowych. Wpływ rezonansu na wielkość naporu był analizowany przy pomocy badań doświadczalnych i obliczeń MES na bazie prawa mikropolarnego sprężysto-plastycznego. Doświadczenia wykonano w silosie o przekroju okrągłym i prostokątnym. Zaproponowano efektywną metodę redukcji efektów dynamicznych.
-
Description of the silo flow and bulk solid pulsations detection using ECT
PublicationW artykule przedstawiono wyniki zastosowania tomografii pojemnościowej do analizy pulsacji występujących w bezkohezyjnym materiale sypkim podczas opróżniania silosu cylindrycznego. Przeanalizowano wpływ parametrów zmiennych (zagęszczenia początkowego, szorstkości ściany, prędkości opróżniania) na wielkość dynamicznych pulsacji)
-
Experimental and theoretical studies on resonance dynamic effects during silo flow.
PublicationPrzedstawiono badania nad rezonansowymi efektami dynamicznymi podczas przepływów silosowych. Wpływ rezonansu na wielkość naporu był analizowany przy pomocy badań doświadczalnych i obliczeń MES na bazie prawa mikropolarnego sprężysto-plastycznego. Zaproponowano efektywną metodę redukcji efektów dynamicznych.
-
3D DEM SIMULATIONS OF BASIC GEOTECHNICAL TESTS WITH EARLY DETECTION OF SHEAR LOCALIZATION.
PublicationW artykule przedstawiono rezultaty numeryczne dla podstawowych testów geotechnicznych: testu trójosiowego ściskania oraz w aparacie bezpośredniego ścinania dla piasku bez kohezji. Wszystkie testy zostały wykonane w 3D, a piasek został wymodelowany w postaci kulek wraz z momentami symulującymi nieregularny kształt ziarna. Podczas badań sprawdzono wpływ parametrów fizycznych (m. in. początkowy wskaźnik porowatości, obciążenie pionowe...
-
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...
-
NUMERICAL SIMULATIONS OF GAP FLOW ABOVE ROTATING DISK
PublicationA rotating disk can be considered a basic configuration for the investigati ons of the impact of various conditions on the flow through the clearance between the s hrouded turbine blade and the casing. Numerical calculations using Fine/Turbo Numeca were conducted to examine the influence of the rotational velocity and the pressure differ ence across the disk on the flow conditions, especially the mass flow through the clearance....
-
CFD Simulations and Tests of a Prototype Flow Control Valve
PublicationIn this paper a prototype of a flow control valve is described and numerically simulated. The flow control valve is used in hydraulic systems to maintain constant fluid flow despite changing loads of a receiver. The standard construction of this type of valves is modified mainly by eliminating the spring. The prototype consists the hydrostatically unloaded throttle valve and pressure ratio valve substituting pressure difference...
-
Numerical simulations of sand behavior using DEM with 2 different descriptions of grain roughness
PublicationW rozdziale przedstawiono wyniki dyskretnych symulacji jednorodnego trójosiowego ściskania piasku przy zastosowaniu metody elementów dyskretnych. Obliczenia wykonano stosując 2 różne opisy szorstkości ziaren: kule z uwzględnieniem momentów kontaktu oraz grona kul. Obliczono energię sprężystą i dysypację plastyczną. Wyniki symulacji numerycznych porównano z wynikami doświadczalnymi.
-
Numerical simulations of triaxial test with sand using DEM. Archives of Hydro-Engineering and Environmental
PublicationW artykule przedstawiono wyniki symulacji badania trójosiowego dlamateriałów granulowanych. Obliczenia wykonano przy zastosowaniu metodyDEM. Pokazano wpływ momentów kontaktowych na wytrzymałoć próbki. Zbadanowpływ parametrów mikroskopowych na zachowanie się materiału. Wynikiporównano z doswiadczeniami.
-
Experimental investigation of the flow pattern and wall pressure distribution in a silo with double-cone insert
PublicationArtykuł opisuje przeprowadzone badania przepływów silosowych i naporu materiałów sypkich podczas napełniania i opróżniania silosu o średnicy 2.5 m wyposażonego we wkładkę "podwójny stożek". Badania przeprowadzane były w Instytucie Badawczym Tel-Tek w Norwegii. Materiałem użytym był suchy piasek. Napór na ścianę mierzony był bezpośrednio za pomocą 10 czujników wbudowanych w ścianę. Badania eksperymentalne pokazały duży wpływ wkładki...
-
The influence of a cone-in-cone insert on flow pattern and wall pressure in a full-scale silo
PublicationArtykuł opisuje przeprowadzone badania przepływów silosowych i naporu materiałów sypkich podczas napełniania i opróżniania silosu o średnicy 2.5 m wyposażonego we wkładkę "stożek w stożku''. Badania przeprowadzane były w Instytucie Badawczym Tel-Tek w Norwegii. Materiałem użytym był suchy piasek. Napór na ścianę mierzony był bezpośrednio za pomocą 10 czujników wbudowanych w ścianę. Badania eksperymentalne pokazały duży wpływ wkładki...
-
Determination of bulk solid concentration changes during granular flow in a silo with ECT sensors
PublicationW artykule przedstawiono wyniki doświadczeń pomiaru zmian koncentracji materiału granulowanego podczas przepływu silosowego. Zmiany zostały pomierzone przy pomocy tomografu. Doświadczenia wykonano w silosie cylindrycznym dla 2 różnych szorstkości ścian i różnych zagęszczeń suchego piasku.
-
Application of particle image velocimetry (PIV) for deformation measurement during granular silo flow.
PublicationW artykule przedstawiono wyniki pomiarów tensora odkształceń w materiałach granulowanych podczas przepływu silosowego Pomiary wykonano przy zastosowaniu techniki optoelektronicznej PIV dla silosów z wkładkami i bez wkładek. Wyniki porównano ze zdjęciami rentgenowskimi.
-
Application of ECT to solid concentration measurements during granular flow in a rectangular model silo.
PublicationW artykule przedstawiono wyniki doświadczeń pomiaru zmian koncentracji materiału granulowanego podczas przepływu silosowego w silosie prostokątnym. Zmiany zostały pomierzone przy pomocy tomografu. Doświadczenia wykonano w modelu silosu dla różnych szorstkości ścian i różnych zagęszczeń suchego piasku.
-
Full-scale experiments on wheat flow in steel silo composed of corrugated walls and columns
PublicationArtykuł omawia wyniki doświadczalne w dużej skali odnośnie przepływu pszenicy w stalowym silosie wykonanym z blachy falistej i słupów. Pomierzono napory poziome i pionowe na ścianie oraz siły pionowe w słupach. Zbadano rodzaj przepływu w zależności od położenia wylotu. Wyniki naporów porównano z Eurokodem.
-
Reduction of Computational Complexity in Simulations of the Flow Process in Transmission Pipelines
PublicationThe paper addresses the problem of computational efficiency of the pipe-flow model used in leak detection and identification systems. Analysis of the model brings attention to its specific structure, where all matrices are sparse. With certain rearrangements, the model can be reduced to a set of equations with tridiagonal matrices. Such equations can be solved using the Thomas algorithm. This method provides almost the same values...
-
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.
-
Simulations of flow patterns in silos with a cellular automaton - part 2
PublicationW artykule przedstawiono wyniki symulacji przepływów silosowych przy zastosowaniu zaawansowanego aparatu komórkowego, w którym uwzględniono kolizje cząstek i dysypację energii. Obliczenia wykonano dla przepływu masowego i kominowego.
-
Application of electrical capacitance tomography (ECT) to measurement of sand concentration changes during silo flow
PublicationW artykule przedstawiono wyniki doświadczeń pomiaru zmian koncentracji materiału granulowanego podczas przepływu silosowego. Zmiany zostały pomierzone przy pomocy tomografu. Doświadczenia wykonano w silosie cylindrycznym dla 2 różnych szorstkości ścian.
-
Investigations of shear localization during granular silo flow with non-local hypoplastic Constitutive Model
PublicationW artykule przedstawiono wyniki numerycznej analizy lokalizacji odkształceń w materiałach granulowanych podczas przepływu w silosach. Obliczenia wykonano przy zastosowaniu metody elementów skończonych w podejściu ALE i mikropolarnego modelu hipoplastycznego. Pokazano wpływ szorstkości ścian silosu i zagęszczenia materiału sypkiego na typ lokalizacji.
-
3D DEM simulations of monotonic interface behaviour between cohesionless sand and rigid wall of different roughness
PublicationArtykuł omawia wyniki metodą elementów dyskretnych (DEM) dotyczace zachowania się strefy kontaktu między bezkohezyjnym piaskiem a sztywną scianą o różnej szorstkości. Obliczenia wykonano dla dla różnej wysokości, nachylenia i rozstawu rowków wzdłuż sciany, które symulowały jej szorstkość. W symulacjach zmieniano dodatkowo ciśnienie pionowe i początkowy wskaźnik porowatosci piasku. Nacisk położono na wpływ szorstkości na mobilizowany...
-
From flow to jamming: Lattice Gas Automaton simulations in granular materials
PublicationWe introduce the first extension of a Lattice Gas Automaton (LGA) model to accurately replicate observed emergent phenomena in granular materials with a special focus on previously unexplored jamming transitions by incorporating gravitational effects, energy dissipation in particle collisions, and wall friction. We successfully reproduce flow rate evolution, density wave formation, and jamming transition observed in experiments....
-
Numerical simulations of transonic flow with film cooling and jet vortex generators
PublicationW pracy przedstawiono wyniki obliczeń przepływu transonicznego na stronie ssącej łopatki turbiny gazowej. Obliczenia wykonano dla geometrii komory pomiarowej w tunelu transonicznym IMP PAN, zaprojektowanej tak, aby odwzorować warunki przepływowe istniejące w palisadzie turbinowej. Przedstawiono wyniki obliczeń przepływu z zastosowaniem otworów chłodzących (film cooling) oraz strumieniowych generatorów wirów. Porównano je z danymi...
-
Analysis of the bulk solid flow during gravitational silo emptying using X-ray and ECT tomography
PublicationW pracy przedstawiono wyniki pomiarów zmian koncentracji piasku bezkohezyjnego zachodzących w prostokątnym modelu silosu opróżnianym grawitacyjnie. Pomiary wykonano z zastosowaniem kontynualnego promieniowania rentgenowskiego oraz z użyciem tomografii pojemnościowej. Badania wykonano dla zróżnicowanego zagęszczenia początkowego piasku oraz różnego stopnia szorstkości ścian. Szczególny nacisk położono na zachowanie sie materiału...
-
Quantitative estimation of volume changes of granular materials during silo flow using X-ray tomography.
PublicationW artykule przedstawiono wyniki badań doświadczalnych nad zmianami objętościowymi materiału granulowanego podczas przepływu silosowego. Badania wykonano przy zastosowaniu tomografii rentgenowskiej. Wyniki porównano z wynikami doświadczalnymi przy zastosowaniu cyfrowej obróbki zdjęć płynącego materiału.
-
Investigations of vortex-structures in granular bodies based on DEM and Helmholtz-Hodge flow field decomposition
PublicationArtykuł omawia wyniki numeryczne dotyczące struktur wirowych w materiałach granulowanych. Obliczenia wykonano dla stanu pasywnego przemieszczającej się sztywnej ścianki. W symulacjach wykorzystano metodę elementów dyskretnych i dekompozycję Helmholtza/Hodge’a pola prędkości. Struktury wirowe okazały się znakomitym prekursorem lokalizacji odkształceń stycznych w materiałach granulowanych.
-
Application of Particle Image Velocimetry method for monitoring the volume changes during silo flow on the basis of X-radiographs
PublicationW artykule przedstawiono wyniki badań nad zastosowaniem techniki pomiarowej PIV (Particle Image Velocimetry) do analizy zmian objętościowych zachodzących w materiale sypkim w czasie opróżniania silosu prostokątnego. Jako mateirły do analizy wykorzystano cyfrowe radiografy uzyskane z kontynualnej rejestracji z użyciem systemu tomografii promieni X. Szcególny nacisk położono na analizę zmian objętościowych zachodzącyh w kanale przepływu.