Search
Filters
total: 299
-
Catalog
Search results for: QFD
-
Karol Niklas dr hab. inż.
PeopleKarol NIKLAS is a university professor at Gdansk University of Technology (Faculty of Mechanical Engineering and Ship Technology, Institute of Naval Architecture). He defended his master's thesis on Naval Architecture, specialty Design of vessels and yachts in 2007. In 2008, he completed postgraduate studies in the specialty 'Novel Simulation Methods in Engineering' at the Faculty of Applied Physics and Mathematics. In 2014 awarded...
-
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...
-
CFD COUPLING OF VOF MODEL WITH ARRHENIUS EQUATION FOR ANALYSIS OF LASER-INDUCED THERMAL DEACTIVATION OF E. COLI
PublicationUnderstanding bacterial deactivation at the micro-scale, particularly with E. coli, is crucial for advancing microbiology and has promising applications in biomedical research. In this research contribution, we investigate the thermal inactivation of E. coli bacteria using gold nanoparticles irradiated by a green 1-W laser within a microfluidic chamber. The microfluidic device comprises a fluidic chamber filled with a thin film...
-
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...
-
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...
-
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...
-
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...
-
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 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...
-
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...
-
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...
-
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...
-
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....
-
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...
-
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...
-
A GIS-based WFD oriented typology of shallow micro-tidal soft bottom using wave exposure and turbidity mapping
Publication -
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...
-
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....
-
Gradient-based optimization of filters using FD-TD software
PublicationW artykule opisane jest nowe podejście do zagadnienia optymalizacji filtrów mikrofalowych pasmowo-przepustowych. Optymalizacja prowadzona jest z wykorzystaniem metody gradientowej poszukiwania minimum wartości funkcji celu oraz przy założeniu pełnofalowej symulacji obwodów metodą różnic skończonych w dziedzinie czasu. W artykule pokazane jest, że stosując zaawansowane techniki cyfrowego przetwarzania sygnałów możliwa jest optymalizacja...
-
Low-order models from FD-TD time samples
PublicationNiniejszy artykuł zawiera opis szeregu kryteriów pozwalających na automatyczne tworzenie wysokiej jakości modeli sygnałów czasowych uzyskanych w drodze symulacji obwodów wysokiej częstotliwości metodą różnic skończonych w dziedzinie czasu. Podany jest szczegółowy opis selekcji kluczowych parametrów modeli takich jak wybór długości ciągu użytego do konstrukcji modeli, współczynnika decymacji silnie nadpróbkowanego przebiegu w dziedzinie...
-
The CFD analysis of influence the start of fuel injection (SOI) on combustion parameters and exhaust gas composition of the marine 4-stroke engine
PublicationThe paper presents a theoretical analysis of the impact of injection timing on the parameters of the combustion process and the composition of exhaust gas from a 4-stroke engine designed to shipbuilding. The analysis was carried out based on a three-dimensional multi-zone model of the combustion process. This model has been prepared on the basis of properties of the research facility. The input data to the model were obtained through...
-
Complete input data to CFD 3D model of combustion in the large marine 4-stroke engine
Open Research DataInput data to CFD and 3D model of combustion process for large marine 4-stroke diesel engine.
-
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...
-
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...
-
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...
-
Obliczenia numeryczne w analizach hydraulicznych istniejących systemów kanalizacji deszczowej i mieszanej z wykorzystaniem programu TFD (Tube Flow Drain)
PublicationProgramowanie inżynierskie jako nieodłączny element prac związanych z optymalizacją istniejących układów sieci kanalizacji deszczowej. Obliczenia numeryczne stosowane w programie TFD (Tube Flow Drain) znacznie przyspieszyły proces wykonywania obliczeń hydraulicznych w zamkniętych kanałach grawitacyjnych o przekroju kołowym. Możliwość wykonania szybko i niezawodnie, sprawdzenia wpływu zmiennych (np.. Kalkulacje w autorskim programie...
-
Full scale CFD seakeeping simulations for case study ship redesigned from V-shaped bulbous bow to X-bow hull form
PublicationIncreasing propulsion efficiency, safety, comfort and operability are of the great importance, especially for small ships operating on windy sites like the North Sea and the Baltic Sea. Seakeeping performance of ships and offshore structures can be analysed by different methods and the one that is becoming increasingly important is CFD RANS. The recent development of simulation techniques together with rising HPC accessibility...
-
TR-Based Antenna Design with Forward FD: The Effects of Step Size on the Optimization Performance
PublicationNumerical methods are important tools for design of modern antennas. Trust-region (TR) methods coupled with data-efficient surrogates based on finite differentiation (FD) represent a popular class of antenna design algorithms. However, TR performance is subject to FD setup, which is normally determined a priori based on rules-of-thumb. In this work, the effect of FD perturbations on the performance of TR-based design is evaluated...
-
Towards a modification of a regulatory framework aiming at bunker oil spill prevention from ships - A design aspect of bunker tanks vents location guided by CFD simulations
PublicationAlthough accidental bunker oil spills at seaway are relatively rare events, they can be pose real threat to the natural marine environment. One of the reasons for the bunker spill to occur is a design failure; one of the ways it can demonstrate is an improper location or height of vent heads, leading to a bunker oil discharge during heavy rolling, due to sloshing phenomenon. Design of a ship and her systems is guided by various...
-
Variable Fractional Delay Filter Design Using a Symmetric Window
PublicationIn this paper a numerically efficient method for designing a nearly optimal variable fractional delay (VFD) filter based on a simple and well-known window method is presented. In the proposed method a single window extracted from the optimal filter with fixed fractional delay (FD) is divided into even and odd part. Subsequently, the odd part is discarded and symmetric even part of the extracted window is used to design a family...
-
Results and models for Novel high frequency components with non-conventional shape employing smooth geometry deformation of 3D solid with FFD
Open Research DataThe project aims to investigate the possibility of developing and manufacturing novel high frequency devices having non-standard geometries, allowing for improved electromagnetic performance over what is achievable with currently available design tools. The non-conventional geometry will be obtained by employing the free-form shape deformation technique...
-
The low-frequency magnetic field emissions on-board of the vessel
Open Research DataThe data represents measurement results performed on board of the vessel. The acquired time-waveforms, corresponding to the instantaneous values of the magnetic field (MF) induction were acquired near the cable supplying the bow thruster motor. Data recording of the magnetic field density (MFD) emissions was carried out with a/d converters of the data...
-
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...
-
A fractionally delaying complex Hilbert transform filter
PublicationPrzedstawiono nowy, dyskretno-czasowy, ułamkowo-opóźniający (FD od ang. fractional delayor), zespolony filtr Hilberta (HTF od ang. Hilbert transform filter) nazwany FDHTF. Filtr ten jest oparty na parze obróconych filtrów o zmiennym opóźnieniu ułamkowym (VFD od ang. variable fractional delayor). Za pomocą filtru FDHTF realizuje się jednocześnie filtrację Hilberta i wprowadzanie ułamkowego opóźnienia do przetwarzanego sygnału. Dzięki...
-
Numerical analysis of the container vessel's self-propulsion at different rudder deflection angles
PublicationNowadays, CFD becomes one of the most commonly used research method in ship hydrodynamics, limited to the analyses of hull resistance in calm water. With continuously improving computing power and increasingly more accurate numerical methods it is possible to simulate more complex cases. State of the art CFD tools also enable development of new ways of assessing ship maneuvering performance. This paper presents an attempt on...
-
Numerical analysis of the container vessel's self-propulsion at different rudder deflection angles
PublicationNowadays, CFD becomes one of the most commonly used research method in ship hydrodynamics, limited to the analyses of hull resistance in calm water. With continuously improving computing power and increasingly more accurate numerical methods it is possible to simulate more complex cases. State of the art CFD tools also enable development of new ways of assessing ship maneuvering performance. This paper presents an attempt on using...
-
Numeryczne projektowanie urządzeń cieplno-przepływowych, W, MiBM, sem. 5, zimowy 22/23
e-Learning CoursesPrzedstawienie studentom wykorzystania oprogramowania komputerowego CFD jako narzędzi do projektowania urządzeń cieplno-przepływowych.
-
Quantum key distribution based on private states: Unconditional security over untrusted channels with zero quantum capacity
PublicationIn this paper, we prove unconditional security for a quantum key distribution (QKD) protocol based on distilling pbits (twisted ebits) from an arbitrary untrusted state that is claimed to contain distillable key. Our main result is that we can verify security using only public communication-via parameter estimation of the given untrusted state. The technique applies even to bound-entangled states, thus extending QKD to the regime...
-
Zastosowanie sztucznych sieci neuronowych do diagnostyki cieplno-przepływowej wieńców turbin parowych.
PublicationW artykule wykazano konieczność stosowania systemów diagnostyki cieplno przepływowej dla obiektów energetycznych. Przedstawiono wady dotychczas stosowanych metod obliczeniowych (CFD) oraz zaprezentowano wstępne wyniki obliczeń z użyciem sztucznych sieci neuronowych (SSN). Wyniki uzyskane za pomocą CFD i SSN porównano.
-
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...
-
Porównanie nowych metod fingerprintingu i deszyfracji do zabezpieczania obrazów kolorowych
PublicationW artykule porównano nowe metody łącznego fingerprintingu i deszyfracji JFD (ang. Joint Fingerprinting and Decryption) dla obrazów kolorowych zaproponowane w rozprawie doktorskiej dr inż. Bartosza Czaplewskiego. Metody porównano z innymi metodami JFD znanymi z literatury. Metody zostały porównane w kontekście niezauważalności fingerprintów, odporności na szum, odporności na kompresję, odporności na ataki zmowy, oraz odporności...
-
Optimal shape design of multi-element trawl-doors using local surrogate models
PublicationTrawl-doors have a large influence on the fuel consumption of fishing vessels. Design and optimiza-tion of trawl-doors using computational models are a key factor in minimizing the fuel consump-tion. This paper presents an optimization algorithm for the shape design of trawl-door shapes using computational fluid dynamic (CFD) models. Accurate CFD models are computationally expensive. Therefore, the direct use of traditional optimization...
-
Fast Multi-Objective Aerodynamic Optimization Using Sequential Domain Patching and Multifidelity Models
PublicationExploration of design tradeoffs for aerodynamic surfaces requires solving of multi-objective optimization (MOO) problems. The major bottleneck here is the time-consuming evaluations of the computational fluid dynamics (CFD) model used to capture the nonlinear physics involved in designing aerodynamic surfaces. This, in conjunction with a large number of simulations necessary to yield a set of designs representing the best possible...
-
Expedited constrained multi-objective aerodynamic shape optimization by means of physics-based surrogates
PublicationIn the paper, computationally efficient constrained multi-objective design optimization of transonic airfoil profiles is considered. Our methodology focuses on fixed-lift design aimed at finding the best possible trade-offs between the two objectives: minimization of the drag coefficient and maximization of the pitching moment. The algorithm presented here exploits the surrogate-based optimization principle, variable-fidelity computational...
-
Experimental and Computational Fluid Dynamics Studies on Straight and U-Bend Double Tube Heat Exchangers with Active and Passive Enhancement Methods
PublicationIn this work, the authors wanted to demonstrate the possibility to increase the heat transfer efficiency by using simple wire coil inserts to create turbulent flow in the boundary layer as well as air blowing into the annulus of the pipe. Experimental investigations were carried out for four heat exchanger constructions, i.e., plain double tube, turbulized double tube, plain U-bend double tube, U-tube with turbulator, plain double...
-
A role of the heat and work uncompensatedtransformations in the balance of entropy and theturbomachinery efficiency
PublicationIn the paper we have presented a procedure of estimating a role of the uncompensated transformation of heat and work in ow of viscous and heat conducting uid. The procedure was introduced by Professor Romuald Puzyrewski and is essential in local, in time and space, balance of entropy. Furthermore this unique approach leads to redenition the eciency of uid-ow machinery in three-dimensional modeling using CFD (Computational Fluid...
-
RDQC - sterowana wymaganiami kontrola jakości oprogramowania
PublicationArtykuł omawia metodę RDQC sterowania jakością wytwarzanego oprogramowania w oparciu o zbiór stawianych mu wymagań. W tym celu dokonywana jest specyfikacja wymagań wobec oprogramowania, stanowiąca następnie podstawę dla wybrania najbardziej istotnych charakterystyk jakościowych. W kolejnych fazach procesu wytwórczego wybrane charakterystyki podlegają kontroli - poprzez interpretację odpowiedzi na przypisane im pytania i pomiary...
-
Numerical methods in heat and fluid flow
e-Learning CoursesPrzedstawienie zagadnień dotyczących modelowania urządzeń instalacji energetycznych, w tym obiegów cieplnych termodynamicznych oraz wybranych urządzeń instalacji energetycznych przy użyciu kodów komercyjnych. Przedstawienie możliwości obliczeniowych kodu obliczeniowego typu CFD.
-
Wytyczne dotyczące diagnostyki inwazyjnych zakażeń grzybiczych u pacjentów hematologicznych i onkologicznych
PublicationInwazyjne zakażenia grzybicze (ang. invasive fungal diseases - IFD) są główną przyczyną zachorowań i śmiertelności, szczególnie u pacjentów z nowotworami hematologicznymi. Grzyby, które są najczęstszymi przyczynami schorzeń u tego typu pacjentów to Aspergillus spp. oraz Candida albicans. Gatunki Candida nie-albicans oraz rosnąca liczba innych grzybów (np. Zygomycetes, Trichosporon, Fusarium spp.) są także coraz częściej wykrywane....