Search
Search results for: VORTEX MODEL
-
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.
-
APPLICATION OF VORTEX FLOW MODEL IN PROPELLER-STATOR SYSTEM DESIGN AND ANALYSIS
PublicationThe paper covers basics of the vortex model used for propeller-stator systems. The outline of the design algorithm is given and the results of its application are shown. The designed propeller-stator system was the subject of model tests run at the CTO model basin and cavitation tunnel. Stator’s influence on the delivered power required by the propeller and its revolution rate has been examined by conducting self-propulsion...
-
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...
-
Hydraulic equations for vortex separators dimensioning
PublicationThe paper presents a set of hydraulic expressions developed to design vortex separators. These devices are used for gravitational removal of suspensions from wastewater. Measurements and theoretical considerations allowed the authors to formulate a mathematically simple velocity field model. Than, equations describing particle motion in the separator were derived. Finally, a technical procedure for hydraulic design of vortex separators...
-
Free-surface elevation in open vortex flow controls
PublicationRotational form of fluid motion is complex, but very important in science and technology. The paper is devoted to the hydraulic mechanism of flow in open vortex flow controls, or regulators. The velocity field was described by the kinematic model, and intensity of rotation - by means of the energy balance between the input and dissipation. In consequence some algebraic expresions were obtained, which can be useful in approximated...
-
Dynamic interaction of the cavitating propeller tip vortex with the rudder
PublicationPraca przedstawia model teoretyczny i obliczeniowy dynamicznego oddziaływania kawitującego wiru wierzchołkowego śruby okrętowej z płetwą sterową. W wyniku oddziaływania zmienia się geometria wiru, powodując generowanie wysokich pulsacji ciśnienia w otaczającej wodzie i na kadłubie okrętu. Wyniki obliczeń skonfrontowano z rezultatami pomiarów laboratoryjnych na modelach. Pokazano praktyczną przydatność modelu obliczeniowego do projektowania...
-
Streamvise vortex interaction with a horseshoe vortex.
PublicationPrzedstawiono analizę numeryczną dotyczącą możliwości oddziaływania wirami wzdłużnymi na strukturę wirów podkowiastych. Wykonano obliczenia opływu ciała symetrycznego w ramach modelu trójwymiarowego. Wykazano, że dla różnie zlokalizowanych wydmuchów czynnika, stanowiących generatory wirów wzdłużnych, uzyskuje się zasadniczo różny wpływ na strukturę przepływu. Uzyskane wyniki wskazują na możliwość kontrolowania przepływów wtórnych...
-
Streamwise vortex interaction with a horseshoe vortex.
PublicationPrzedstawiono próbę oddziaływania wiru wzdłużnego na wir podkowiasty. Wir wzdłużny uzyskano dzięki generatorom powietrznym typu ''jet'' czyli poprzez wydmuch czynnika przez otwory przed opływanym ciałem. Wykazano, że oddziaływanie to może doprowadzić do zmiany struktury przepływu i dezintegrację wiru podkowiastego.
-
Optimization of hydrodynamic vortex separator for removal of sand particles from storm water by computational fluid dynamics
PublicationStorm water treatment has been gradually acknowledged for the removal of pollutants from urban areas using the hydro cyclone separation technique. The separation efficiency of the hydrodynamic vortex separator (HDVS) is a complex phenomenon. With the aim enhance the separation potency of HDVS for storm runoff to get rid of sand particles, the HDVS with different structural configurations was studied by computational fluid dynamics....
-
Dimensioning of vortex storm overflows
PublicationVortex flow control can be made as a rotational chamber, where the centrifugal force is a supporting factor. The paper presents a simplified, but experimentally verified, method of such device designing.
-
Optimized Hydrodynamic Vortex Separator
PublicationThe invention discloses an optimized hydrodynamic vortex separator which comprises an outer cylinder (1), an inner cylinder (2), a sludge hopper (3), an inlet (4), an outlet (5) and a conical structure (7), wherein the outer cylinder (1) is the boundary of the outer wall of the separator; wherein the inner cylinder (2) is arranged in an inner cavity of the outer cylinder (1); the sludge hopper (3)is taken as the bottom of the...
-
DEM investigations of two-dimensional granular vortex- and anti-vortex- structures during plane strain compression.
PublicationDEM investigations of two-dimensional granular vortex- and anti-vortex- structures during plane strain compression.
-
Liquid residence time in vortex separators
PublicationCentrifugal force enhances gravitational separation of suspension (vortex separators), as well as allows regulation of liquid discharge (vortex flow controls). Furthermore, it elongates the effective residence time of liquid inside the chamber in comparison to non-circulative flow. Laboratorz measurements, described in the paper, indicate that average liquid residence time for circulative flow exceeds 50% of plug-flow time,...
-
Design criterion for hydrodynamic vortex separators
PublicationTechnical objects designing involves determination of geometrical parameters that characterize a given object. When the device is described by the differential equations, an inverse problem brings difficulties, as geometrical values sought condition the solution to the problem. Vortex separators can be designed by the "criterion method'. Firstly, a critical particle is distinguished such that bigger particles are removed from...
-
Michał Szydłowski dr hab. inż.
People -
The vortex flow caused by sound in a bubbly liquid
PublicationGeneration of vorticity in the field of intense sound in a bubbly liquid in the free half-space is considered. The reasons for generation of vorticity are nonlinearity, diffraction, and dispersion. Acoustic streaming differs from that in a Newtonian fluid. Under some conditions, the vortex flow changes its direction. Conclusions concern streaming induced by a harmonic or an impulse Gaussian beam.
-
numerical prediction of vortex generated by hydrofoil
PublicationW pracy przedstawiono wyniki obliczeń programami Fluent i Comet dla płata śruby napędowej. Pola prędkości oraz wirowość za płatem porównano z wynikami pomiarów (LDA- Laser Doppler Anemometry) w tunelu kawitacyjnym Centrum Techik Okrętowych (CTO). Przedstawiono wpływ adaptacji siatki wg różnych kryteriów (lokalnej wirowości lub prędkości) na zgodność wyników obliczeń z danymi eksperymentalnymi.
-
Simple design criteria and efficiency of hydrodynamic vortex separators
PublicationVortex separators are locally applied for waste water treatment in different systems - from storm waste water sewerage to water treatment in fish ponds. However, the methods for separator design presented in the literature are questionable. The paper presents two simple and functional criteria that were employed to construct a laboratory test stand. The test results gave positive feed back on the efficiency of vortex separators.
-
Optimization of streamwise vortex generator for subsonic flow
PublicationW pracy przedstawiono wyniki optymalizacji generatora wirów wzdłużnych dla dwóch liczb Macha 0.3 i 0.8. Optymalizacje przeprowadzono w oparciu o algorytmy genetyczne i obliczenia przepływu trójwymiarowego wykonane programem Fluent. Wykonano badania eksperymentalne dla optymalnej konfigurację i potwierdzono większą efektywność generatora wirów.
-
An Experimental and Numerical Study of Tip Vortex Cavitation
PublicationArtykuł przedstawia eksperymentalne i numeryczne badanie kawitujacych wirów wierzchołkowych. Eksperymenty przeprowadzono w tunelu kawitacyjnym na modelu płata nośnego, wykonując pomiary pola prędkości wokół wiru przy pomocy metody Particle Image Velocimetry (PIV). Równolegle przeprowadzono numeryczne symulacje kawitującego wiru wierzchołkowego dla różnych parametrów przepływu. Symulacje wykonano programami Fluent i CFX, stosując...
-
Chapter 7 : Optimisation of streamwise vortex generator
PublicationW pracy przedstawiono analizę struktury przepływu generatora wirów wzdłużnych. Wyniki obliczeń trówjymiarowych porównano z wynikami badań eksperymentalnych.
-
Vortex flow caused by periodic and aperiodic sound in a relaxing maxwell fluid
PublicationThis paper concerns the description of vortex flow generated by periodic and aperiodic sound in relaxing Maxwell fluid. The analysis is based on governing equation of vorticity mode, which is a result of decomposition of the hydrodynamic equations for fluid flow with relaxation and thermal conductivity into acoustical and non-acoustical parts. The equation governing vorticity mode uses only instantaneous, not averaged over sound...
-
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...
-
Measurements of heat transfer enhanced by the use of transverse vortex generators
PublicationArtykuł dotyczy badań eksperymentalnych intensyfikacji wymiany ciepła w modelowym wymienniku ciepła z turbulizatorami przepływu dla różnej geometrii turbulizatorów. W badaniach zastosowano termografię ciekłokrystaliczną i cyfrową anemometrię obrazową.
-
Measurements of heat transfer enhanced by the use of transverse vortex generators
PublicationArtykuł dotyczy badań eksperymentalnych wymiany ciepła w modelowym wymienniku ciepła z turbulizatorami przepływu dla różnej geometrii turbulizatorów. Badania wykonano przy użyciu termografii ciekłokrystalicznej i cyfrowej anemometrii obrazowej.
-
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 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...
-
Magnetoelectric Vortex Magnetic Field Sensors Based on the Metglas/PZT Laminates
Publication -
Experimental analysis on the risk of vortex ventilation and the free surface ventilation of marine propellers
Publication -
Vortex cavitation as a source of high level acoustic pressure generated by ship propellers
PublicationPraca przedstawia wyniki badań teoretycznych i eksperymentalnych nad mechanizmami fizycznymi generowania wysokiego ciśnienia akustycznego przez kawitujące wiry wierzchołkowe powstające na śrubach okrętowych
-
Investigations of vortex structures in granular materials under earth pressure conditions by DEM
PublicationW artykule pokazano rozwój wirów na poziomie ziarna materiału granulowanego podczas parcia pasywnego piasku na sztywną ściankę przemieszczającą się poziomo. Obliczenia wykonano stosując metodę DEM. Przyjęto 3 różne sposoby wyznaczenia wirów i ich czestotliwości.
-
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.
-
Relationship between vortex structures and shear localization in 3D granular specimens based on combined DEM and Helmholtz-Hodge decomposition.
PublicationRelationship between vortex structures and shear localization in 3D granular specimens based on combined DEM and Helmholtz-Hodge decomposition. Granular Matter, doi:10.1007/s10035-018-0815-0, 2018.
-
Fast Low-fidelity Wing Aerodynamics Model for Surrogate-Based Shape Optimization
PublicationVariable-fidelity optimization (VFO) can be efficient in terms of the computational cost when compared with traditional approaches, such as gradient-based methods with adjoint sensitivity information. In variable-fidelity methods, the directoptimization of the expensive high-fidelity model is replaced by iterative re-optimization of a physics-based surrogate model, which is constructed from a corrected low-fidelity model. The success...
-
Optimization of vortex-assisted supramolecular solvent-based liquid liquid microextraction for the determination of mercury in real water and food samples
PublicationA novel method was developed for sample preparation for spectrophotometric determination of Hg(II) in water and food samples. The method was based on vortex-assisted supramolecular solvent-assisted liquid-liquid microextraction (VA-SUPRASs-LLME). Analytical parameters such as pH, chelating agent, solvent type and volume, vortex time and salting out effect were optimized. Surface and normal probability plots were drawn for the variables...
-
Pre-swirl energy saving device in marine application
PublicationThis paper covers topics of energy saving device (ESD) with application to marine propulsors. The form of ESD, considered in this paper, consists of fixed lifting foils mounted in front of the screw propeller (the pre-swirl stator/guide vanes). An algorithm for designing propulsion systems, consisting of guide vanes and screw propeller, is presented. The proposed method relies on hybrid lifting line (guide vanes)-lifting surface...
-
Optimization of vortex-assisted hydrophobic magnetic deep eutectic solvent-based dispersive liquid phase microextraction for quantification of niclosamide in real samples
PublicationIn this manuscript, a green and fast vortex-assisted hydrophobic magnetic deep eutectic solvent-based dispersive liquid phase microextraction (VA-HMDES-DLPME) method was developed for the selective extraction and determination of niclosamide in read samples, including rice, medicine tablets, and water samples. Here, hydrophobic magnetic deep eutectic solvents were used as the extracting solvent without requiring any centrifugation...
-
Deformable model of a butterfly in motion on the example of Attacus atlas
PublicationInsect wings can undergo significant chordwise (camber) as well as spanwise (twist) deformation during flapping flight but the effect of these deformations is not well understood. The shape and size of butterfly wings leads to particularly large wing deformations, making them an ideal test case for investigation of these effects. High-speed videogrammetry was used to capture the wing kinematics and deformations. The movements of...
-
APPLICATION OF RESPONSE SURFACE MODELING FOR OPTIMIZATION AND DETERMINATION OF MALONDIALDIALDEHYDE BY VORTEX-ASSISTED DISPERSIVE LIQUID-LIQUID MICROEXTRACTION AND GC-FID
Publication -
INVESTIGATIONS OF QUASI-STATIC VORTEX-STRUCTURES IN 3D SAND SPECIMENS BASED ON DEM AND HELMHOLTZ-HODGE VECTOR FIELD DECOMPOSITION.
PublicationArtykuł omawia wyniki numeryczne dotyczące struktur wirowych w materiałach granulowanych w warunkach 3D. Obliczenia wykonano dla ściskania dwuosiowego. W symulacjach wykorzystano metodę elementów dyskretnych i dekompozycję pola wektorowego wg Helmholtza-Hodge’a Struktury wirowe okazały się znakomitym prekursorem lokalizacji odkształceń stycznych w materiałach granulowanych podczas obciążenia.
-
A rapid spectrofluorimetric method for the determination of malondialdehyde in human plasma after its derivatization with thiobarbituric acid and vortex assisted liquid–liquid microextraction
Publication -
Revalorisation of the Szewalski’s concept of the law of varying the last-stage blade retraction in a gas-steam turbine
PublicationThe article presents the implementations of the free vortex law to the blade of the last stage of a gas-steam turbine. First, a thermodynamic analysis was carried out, determining the parameters at the inlet, then the number of stages of the high and low-pressure part of the turbine was constructed, together with the kinematics and velocity vectors for subsequent stages of the axial turbine. The last step of article was to take...
-
Investigation of vortex assisted magnetic deep eutectic solvent based dispersive liquid–liquid microextraction for separation and determination of vanadium from water and food matrices: Multivariate analysis
PublicationA new and simple vortex assisted magnetic deep eutectic solvent dispersive liquid–liquid microextraction procedure (VA-MDES-DLLME) was developed for the determination of vanadium (V) in food and water samples by flame atomic absorption spectrometry (FAAS). In the extraction medium, a bis(acetylpivalylmethane) ethylenediimine (H2APM2en) was used for the complexation of V(V) in sample solution at pH 6. The VA-MDES-DLLME was optimized...
-
Combination of homogeneous liquid–liquid extraction and vortex assisted dispersive liquid–liquid microextraction for the extraction and analysis of ochratoxin A in dried fruit samples: Central composite design optimization
PublicationThis paper presents a new analytical procedure based on combination of homogeneous liquid–liquid extraction (HLLE) and vortex-assisted dispersive liquid–liquid microextraction (VA-DLLME) for the accurate and reliable determination of ochratoxin A (OTA) in dried fruit samples. To enable selective extraction of the OTA, six hydrophobic deep eutectic solvents (hDESs) were prepared and tested as extraction solvents. Optimization of...
-
Comparison of Air-Assisted, Vortex-Assisted and Ultrasound-Assisted Dispersive Liquid–Liquid Microextraction for the Determination of BTEX Compounds in Water Samples Prior to GC-FID Analysis
Publication -
Investigations of quasi-static vortex structures in 2D sand specimen under passive earth pressure conditions based on DEM and Helmholtz-Hodge vector field decomposition.
PublicationArtykuł przedstawia wyniki obliczeń quasi-statycznych struktur wirowych w 2-wymiarowej próbce piasku w warunkach pasywnego parcia gruntu. Zastosowano metodę elementów dyskretnych i dekompozycję Helmholtza-Hodge’a pola wektorowego. Stwierdzono bliską zależność między wirami a miejscem powstania strefy lokalizacji odkształceń stycznych.
-
Development of a vortex-assisted switchable-hydrophilicity solvent-based liquid phase microextraction for fast and reliable extraction of Zn (II), Fe (II), Pb (II), and Cd (II) from various baby food products
PublicationThis manuscript describes the development of a novel liquid phase microextraction (LPME) method for the extraction and determination of Zn (II), Fe (II), Pb (II), and Cd (II) in various infant/baby food and supplements products. The method is based on vortex-assisted extraction combined with a switchable-hydrophilicity solvent (SHS) sample preparation. The SHS, which undergoes reversible phase changes triggered by pH change, enables...
-
Ruch wirowy wywoływany przez ultradźwięk w płynach z relaksacją
PublicationRozprawa doktorska poświęcona jest badaniu ruchu wirowego wywoływanego przez ultradźwięk w różnych modelach płynów z relaksacją. Ma ona charakter teoretyczny, jednak wykorzystanie uzyskanych dzięki niej wyników może przynieść lepsze zrozumienie ruchu wirowego wywoływanego przez siłę akustyczną. W I rozdziale rozprawy przedstawione zostały ogólne rozważania dotyczące akustyki nieliniowej. Rozdział II dotyczy ruchu wirowego wywoływanego...
-
Fawad Ahmed PhD Scholar
PeopleI am Ph.D. Scholar in Faculty of Mechanical Engineering at Gdansk University of Technology, Poland. My research focuses on improving the thermal management of batteries that are used in Electric Vehicles. I received my MS in Thermal Energy Engineering from the National University of Sciences and Technology, Pakistan. My MS thesis was related to the application of thermal energy storage systems for space heating. I tried to improve...
-
Acoustic Streaming Induced by Periodic and Aperiodic Sound in a Bubbly Liquid
PublicationThe vortex ow which follows intense sound propagating in a bubbly liquid, is considered. The reasons for acoustic streaming are both nonlinearity and dispersion. That makes streaming especial as compared with that in a Newtonian uid. Conclusions concern the vortex ow induced in a half-space by initially harmonic or impulse Gaussian beam. The vortex ow recalls a turbulent ow with increasing in time number of small-scale vortices...