Search
Search results for: analiza cfd
-
Analiza bezpieczeństwa ruchu statku na wodach ograniczonych przy użyciu metod CFD
PublicationPodjęto próbę zbadania przydatności komercyjnego oprogramowania CFD do analizy rezerwy dynamicznej i porównania wyników z istniejącymi metodami szacowania osiadania. Skoncentrowano się na porównaniu układu falowego oraz sił hydrodynamicznych działający na kadłub statku w ruchu na płytkowodziu.
-
Analiza porównawcza sposobów wyznaczania obciążeń wiatrem na podstawie norm projektowych i analizy przepływu CFD
PublicationW pracy poruszono tematykę wykorzystania analizy przepływu CFD do wyznaczania obciążeń wiatru na konstrukcje. Przedstawiono analizę trzech modeli budynków o dachu dwuspadowym o różnych kątach nachylenia, dla których dokonano porównania wielkości współczynników parcia z wynikami dostępnymi w literaurze. Obliczenia analityczne wykonano zgodnie z normą z PN-EN 1991-1-4, natomiast obliczenia numeryczne wykonano w programie R-Wind Simulation....
-
Analiza przepływu oleju przez rowek smarowy wzdłużnego łożyska ślizgowego z wykorzystaniem komputerowej dynamiki płynów (CFD) = Analysis of the lubricant flow through the hydrodynamic thrust bearings groove with the use of computational fluid dynamic
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. Obecnie wymagania stawiane nowym konstrukcjom łożysk ślizgowych to zwiększanie...
-
The CFD modeling in bioreactor tracer studies
PublicationW artykule zaprezentowano badania traserowe w bioreaktorach z osadem czynnym. Przedstawiono efekty działania procesu dyspersji na podstawie obliczonych podłużnych profili koncentracji znacznika w komorach osadu czynnego zlokalizowanych na Oczyszczalni Ścieków "Wschód" w Gdańsku. W ramach badań wykonano symulację przepływu substancji nieaktywnej (bazując na pomierzonych profilach stężenia znacznika) stosując jednowymiarowe równanie...
-
CFD and FEM model of an underwater vehicle propeller
PublicationDuring the project execution of design and optimization the Remotely Operated Vehicle (ROV) research on its propulsion has been carried out. The entire project was supported by CFD and FEM calculations, which taking into account the characteristics of underwater vehicle. One of the tasks was to optimize the semi-open duct for horizontal propellers, which provided propulsion and controllability in horizontal plane. In order to...
-
On the internal efficiency of a turbine stage: classical and CFD definitions
PublicationAlmost entire fleet of steam turbines in Poland was designed between 1950 – 1980 with the use of the so-called zero dimensional (0D) calculation tools. For several years, design and modernization of the turbines occur in assistance with the state of the art methods that describe working fluid flow field based on 3D models and CFD codes. This cooperation between 0D and 3D codes requires exchange of overall, integral information...
-
CFD analysis of fluid flow through the labyrinth seal
PublicationSteam and gas turbines are some of the fundamental means of power generation. The energy efficiency of the turbines, however, is not satisfactory. Ever since the start-up of the first turbine in the world, engineers have been striving for their increased efficiency. Multiple solutions to the problem of steam loss in an operating turbine are available. The use of seals is one of them. Empirical methods or numerical calculations...
-
Experimental Verification of the CFD Model of the Squeeze Film Lifting Effect
PublicationAbstract: The presented study shows the results of the research into the squeeze film levitation phenomena. The system introduced in the investigation is composed of a vibrating surface, air squeeze film, and the surface of the body freely suspended over the film. The use of the CFD (Computational Fluid Dynamics) model used in the system allows us to determine the steady state, periodic behavior of the air film (described by Navier–Stokes,...
-
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...
-
Prediction of ship resistance with the use of Full-scale CFD simulations
PublicationIn recent years, the IMO has introduced new regulations to reduce the negative impact of ships on the natural environment. A particularly important step forcing technological innovations is the increasing requirement of ship energy efficiency. It is expressed by the Energy Efficiency Design Index (EEDI). Another important step towards green shipping is rising the required quality of fuel used for propulsion, so called Tier limits....
-
Assessment of ship squat in shallow water using CFD
PublicationReferat zawiera wstęp do problemu modelowania efektów wody ograniczonej przy użyciu komercyjnego programu Fluent opartego na metodzie elementów skończonych.
-
Assessment of ship squat in shallow water using CFD
PublicationArtykuł zawiera wstęp do problemu modelowania efektów wody ograniczonej przy użyciu komercyjnego programu Fluent opartego na metodzie elementów skończonych.
-
Estimation of the steam condensation flow via CFD methods
PublicationThe results of numerical simulations to predict the performance of different steam models have been presented. All of the considered models of steam condensation have been validated on the base of benchmark experiment employing expansion in nozzle and next on the low pressure part of the steam turbine stage. For numerical analysis three models have been finally used – the ideal steam model without condensation, an equilibrium steam...
-
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...
-
Trawl-Door Shape Optimization with 3D CFD Models and Local Surrogates
PublicationDesign and optimization of trawl-doors are key factors in minimizing the fuel consumption of fishing vessels. This paper discusses optimization of the trawl-door shapes using high-fidelity 3D computational fluid dynamic (CFD) models. The accurate 3D CFD models are computationally expensive and, therefore, the direct use of traditional optimization algorithms, which often require a large number of evaluations, may be prohibitive....
-
Improvement of ships seakeeping performance by application of the full-scale cfd simulations
PublicationThe ship’s fuel economy is increasingly important. The paper presents the effect of redesigning a case study ship for increasing seakeeping performance. Selected wave parameters reflect very difficult operational conditions existing on the North Sea and the Baltic Sea. The analyzed variants of a case study ship represent the latest developments of modern hull forms. The concepts similar to V-shaped bulbous bow, X-bow, X-aft, B-bow...
-
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...
-
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...
-
"Oprogramowanie CFD narzędziem modelowania przepływów występujących w urządzeniach energetycznych"
PublicationOprogramowanie CFD umożliwia między innymi modelowanie przepływów występujących w urządzeniach energetycznych. Poprawnie utworzony model numeryczny stanowi zatem narzędzie analizy pracy poszczególnych urządzeń w interesujących nas warunkach projektowych, a także narzędzie diagnostyki już istniejących obiektów. Niniejsze opracowanie stanowi opis kolejnych etapów tworzenia modelu numerycznego, na przykładzie niskotemperaturowego...
-
Flows in turbine blade seals: CFD calculations versus experiment
PublicationPrzedstawiono wyniki numerycznej analizy przepływu w uszczelnieniu nadbandażowym stopnia turbinowego. Rezultaty obliczeń porównano z danymi doświadczalnymi. Eksperymenty przeprowadzono na modelowej turbinie powietrznej przy różnych częstościach obrotów wału i różnym obciążeniu turbiny.
-
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...
-
Wyznaczenie obciążeń wiatrem dla budynku wysokiego o złożonej geometrii z wykorzystaniem analizy przepływu CFD
PublicationW pracy poruszono tematykę wykorzystania analizy przepływu CFD do wyznaczenia obciążeń wiatrem dla budynku wysokiego o złożonej geometrii przestrzennej. Przedstawione wyniki obliczeń analitycznych dla budynku wysokiego porównano z wynikami obliczeń numerycznych wykonanych w programie R-Wind Simulation. Dokonano analizy optymalizacji geometrycznej kształtu budynku w zakresie wpływu kąta skrętu (modyfikacja typu makro) i zaokrąglenia/fazowania...
-
CFD ship squat determination method validation by GPS-RTK measurements
PublicationArtykuł zawiera porównanie numerycznych obliczeń osiadania statku z wynikami badań rzeczywistych z wykorzystaniem metody GPS-RTK.
-
Application of advanced CFD simulations in seakeeping analysis of ships (case study)
PublicationThe novel design process of many types of ships needs estimation of seakeeping properties. Especially ships like Offshore Supply Vessels, Wind Farm Support Vessels, Research Vessels, ferries, military vessels, rescue vessels require extended analysis of ship behavior on rough sea. The main reason for improving ships operability in different sea conditions is need of rising efficiency of propulsion system, reducing hull added resistance,...
-
Mathematical Modeling of Hydrodynamics in Bioreactor by Means of CFD-Based Compartment Model
Publication -
CFD model and experimental verification of water turbine integrated with electrical generator
Publication -
Improvement of ships seakeeping performance by application of the Full-scale CFD simulations – case study
PublicationThe ship’s fuel economy is increasingly important. The paper presents the effect of redesigning a case study ship for increasing seakeeping performance. Selected wave parameters reflects very difficult operational con-ditions existing on the North Sea and the Baltic Sea. The analyzed variants of a case study ship represent the latest developments of modern hull forms. The concepts similar to V-shaped bulbous bow, X-bow, X-aft,...
-
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.
-
Opinia techniczna dotycząca analizy wiatrowej, wykonanej na podstawie wyników symulacji CFD
PublicationCelem opracowania jest oszacowanie obciążenia środowiskowego generowanego wiatrem działającego na fasadę Zespołu Dwóch Budynków Biurowych realizowanych przez Zamawiającego na nieruchomości położonej w Gdańsku przy Al. Grunwaldzkiej 343-345. Zakres opracowania obejmuje: • analizę dokumentacji obiektu oraz sąsiadującej zabudowy pod kątem szacowania wpływu oddziaływania wiatru na budowlę; • analizę możliwości zastosowania wskazań...
-
Computer analysis of dynamic phenomena in PWK-type pumps
PublicationReferat przedstawia wstępne wyniki analizy CFD dynamicznych zmian ciśnienia zachodzących w komorze cylindrowej pompy z rozrządem krzywkowym PWKZ-95. Analizy prowadzono dla pompy wyposażonej w elastyczną komorę kompensacyjną oraz dla pompy bez kompensacji.
-
CFD-based evaluation of current-carrying capacity of power cables installed in free air
PublicationEvaluation of current-carrying capacity of power cables and selection of cross-sectional area of their conductors are mainly performed in accordance with requirements of EN, IEC or IEEE standards. However, these standards do not provide all methods of cables installation and location which occur in practice. Thus, in some cases, performance of advanced modeling of various thermal phenomena, affecting power cables current-carrying...
-
Variable-fidelity CFD models and co-Kriging for expedited multi-objective aerodynamic design optimization
PublicationPurpose – Strategies for accelerated multi-objective optimization of aerodynamic surfaces are investigated, including the possibility of exploiting surrogate modeling techniques for computational fluid dynamic (CFD)-driven design speedup of such surfaces. The purpose of this paper is to reduce the overall optimization time. Design/methodology/approach – An algorithmic framework is described that is composed of: a search space reduction,...
-
Full-scale CFD simulations for the determination of ship resistance as a rational, alternative method to towing tank experiments
PublicationResults of ship resistance predictions obtained from towing tank experiments are affected by the method used to extrapolate from a model scale to a ship scale. Selection of method to determine a form factor is subjective and the extrapolation method is accurate for typical hull forms. For innovative hull forms the proper method for calculating the form factor is questionable. Moreover, the influence of the extrapolation method...
-
TIME-DOMAIN NUMERICAL EVALUATION OF SHIP RESISTANCE AND MOTION IN REGULAR WAVES BY USING THE CFD URANS METHOD
PublicationTaking into account the International Maritime Organisation’s (IMO) strategy to radically reduce the GHG emitted by the shipping industry towards zero emission operation, today's assessment of ship behaviour in waves, its seakeeping characteristics and resistance and their interrelation with fuel consumption and emissions are one of the most attended research subject. There are three methods to conduct this analysis, which are...
-
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...
-
Supporting development of the smart ship technology by CFD simulation of ship behavior in close to real operational conditions
PublicationThe shipping industry is at the milestone of technological development – autonomous ships. Involving smart technologies accelerates development of green and safe shipping. Also IMO regulations, especially EEDI en-hanced application of new technologies. Meeting economic and ecological requirements future ships need to be designed with respect to increased reliability and operational performance. Design process of ships may be improved...
-
How much a geometrical model of a honeycomb seal can be simpli ed in the CFD calculation
PublicationThis paper presents the inuence of geometry simplication on the results obtained in the computational fluid dynamics simulation. The subject of simulation was part of the honeycomb seal located at the inlet to high pressure part of a steam turbine. There were three different geometrical models assumed in the calculations. First one was two-dimensional case and two others were three dimensional, one with the radius of curvature...
-
CFD analysis of natural convection between two superposed fluids: role of corrugated bottoms
Publication -
Ampacity of power cables exposed to solar radiation – recommendations of standards vs. CFD simulations
PublicationThe aim of the paper is to evaluate the ampacity of a low-voltage single power cable according to: 1) recommendations of the standard IEC 60287, 2) a Computational Fluid Dynamics method, implemented in Ansys software; and comparison of the results obtained for these two cases. Moreover, limitations of recommendations of the above mentioned standard are indicated.
-
Towards improved energy efficiency of future smart ships by application of advanced CFD simulations – case study
PublicationThe international trade plays crucial role in today’s globally developed world’s economy. Many people are unaware of the unimaginable volume of cargo being transported every year by oceans and seas. For most of the time invisible from land the shipping industry preserves its strong position of the most cost-efficient and environmental friendly mean of transport. However during last years the shipping industry is under great pressure...
-
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...
-
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...
-
TIME-DOMAIN NUMERICAL EVALUATION OF SHIP RESISTANCE AND MOTION IN REGULAR WAVES BY USING THE CFD URANS METHOD
PublicationTaking into account the International Maritime Organization's (IMO) strategy to radically reduce the...
-
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...
-
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...
-
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...
-
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.
-
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....