Search
Institute of Energy
Publications
Filters
total: 1026
displaying 1000 best results Help
Catalog Publications
Year 2021
-
Thermal and Hydrodynamic Phenomena in the Stagnation Zone — Impact of the Inlet Turbulence Characteristics on the Numerical Analyses
PublicationOne of the methods of heat transfer enhancement is utilization of the turbulent impinging jets, which were recently applied, for example, in the heat exchangers. Their positive impact on the heat transfer performance was proven, but many questions related to the origin of this impact are still unanswered. In general, the wall-jet interaction and the near-wall turbulence are supposed to be its main reason, but their accurate numerical...
-
Thermal utilization of meat-and-bone meal using the rotary kiln pyrolyzer and the fluidized bed boiler – The performance of pilot-scale installation
PublicationThermal utilization of meat-and-bone meal (MBM) is subject to stringent regulations that are meant to provide elimination of any potential pathogens. Incineration as well as other possible routes for thermal conversion of MBM are still at the research state. The universal technology was developed that allows to combust various types of waste organic materials, including animal waste, municipal solid waste and sludge, mixed at any...
-
Three-dimensional modeling and automatic analysis of the human nasal cavity and paranasal sinuses using the computational fluid dynamics method
PublicationPurpose The goal of this study was to develop a complete workflow allowing for conducting computational fluid dynam- ics (CFD) simulation of airflow through the upper airways based on computed tomography (CT) and cone-beam computed tomography (CBCT) studies of individual adult patients. Methods This study is based on CT images of 16 patients. Image processing and model generation of the human nasal cavity and paranasal sinuses...
Year 2018
-
Thermal energy storage using stearic acid as PCM material
PublicationThis work presents an experimental study of thermal energy storage by use of PCM. The aim of the study was to establish the influence of different inlet temperature of heat transfer fluid (HTF) and different Reynolds number of HTF on intensity of charging process. The PCM used in this study was stearic acid and water was used as HTF. A copper helical coil mounted in cylindrical container served as a heat transfer surface.
-
Turbulence models impact on the flow and thermal analyses of jet impingement
PublicationAccurate numerical reconstruction of heat and mass transfer processes in particular applications, such a jet impingement, is difficult to obtain even with the use of modern computational methods. In the proposed paper, the flow and thermal phenomena occurring during single minijet impingement on the flat, concave and convex, heated surfaces were considered. Problem of impingement on non-flat surface, still not common and purely...
Year 2020
-
Thermal failure of a second rotor stage in heavy duty gas turbine
PublicationThe impulse mode of operation and the supply of various types of fuels causes frequent failures even in the heavy duty gas turbines. The paper presents the ravages of second rotor stage failure in a gas turbine. The excessive thermal elongation rise caused by fuel change was indicated as the main cause. We applied nonlinear numerical analysis, preceded by thermodynamic calculations of the turbine and visual inspection of the effects...
-
Thermohydraulic maldistribution reduction in mini heat exchangers
PublicationA detailed numerical investigation has been carried out to analyze the flow maldistribution in 50 parallel 1 mm × 1 mm rectangular minichannels and 1 mm depth minigap section with rectangular, trapezoidal, triangular or concave manifolds in Z-type flow configuration. The working medium was ethanol and the mass flow rate was 5 × 10−4 kg/s. Both sections were heated from the bottom side. Heat flux of 10 000 W/m2 and 5000 W/m2 was...
-
Wodór jako paliwo cz. 1
PublicationW artykule przedstawiono wodór jako nowoczesny nośnik energii oraz jego zastosowanie techniczne w ujęciu konwersji energii. Przybliżono jego odkrycie, właściwości oraz jego wykorzystanie od odkrycia do współczesności. Dokonano opisu budowy i zasady działania ogniw paliwowych. Omówiono ich podział przedstawiając zalety i wady każdego rozwiązania oraz ich zastosowanie techniczne w zależności od typu ogniwa.
-
Wodór jako paliwo cz. 2
PublicationW artykule scharakteryzowano aktualne i przyszłościowe metody wytwarzania wodoru. Przedstawiono problem związany z przechowywaniem wodoru oraz ukazano aktualne i przyszłościowe rozwiązania dotyczące magazynowania wodoru.
Year 2016
-
Thermal performance of a prototype plate heat exchanger with minichannels under boiling conditions
PublicationTo solve the problem and to meet the requirements of customers in the field of high heat fluxes transfer in compact units, a new design of plate heat exchanger with minichannels (minichannels PHE) was proposed. The aim was to construct a compact heat exchanger of high effectiveness for the purpose of household cogeneration ORC system. In this paper the experimental analysis of an assembled prototype of such compact heat exchanger...
-
Turbulence model evaluation for numerical modelling of turbulent flow and heat transfer of nanofluids
PublicationIn this work, Nusselt number and friction factor are calculated numerically for turbulent pipe flow (Reynolds number between 6000 and 12000) with constant heat flux boundary condition using nanofluids. The nanofluid is modelled with the single-phase approach and the simulation results are compared with experimental data. Ethylene glycol and water, 60:40 EG/W mass ratio, as base fluid and SiO2 nanoparticles are used as nanofluid...
-
Utilisation of waste heat from the power plant by use of the ORC aided with bleed steam and extra source of heat
PublicationUtilization of waste heat recovered from the exhaust gases of the power generation unit by means of ORC (organic Rankine cycles) installation is considered. The waste heat is available in the form of a stream of hot water having temperature of 90 stC in the amount of 200 MWt. To increase evaporation temperaturę of ORC working fluid the heat of steam from the extraction points from the low-pressure part of steam turbine is used....
-
Wizualizacja dwufazowego przepływu adiabatycznego: podstawy teoretyczne i budowa stanowiska pomiarowego.
PublicationW artykule zaprezentowano stanowisko przeznaczone do wizualizacji przepływu adiabatycznego. W założeniach do jego konstrukcji autorzy przyjęli jako priorytet walor wizualizacyjny, czyli możliwość realizacji pokazów, a również rzeczywistej pracy instalacji zapewniającej prowadzenie pomiarów laboratoryjnych.
Year 2019
-
Thermal utilization of meat and bone meals. Performance analysis in terms of drying process, pyrolysis and kinetics of volatiles combustion
PublicationA development of technology of thermal utilization requires a thorough knowledge of the physicochemical properties, as well as kinetics of combustion of volatiles and char. Due to waste management regulations the meat and bone meal (MBM) is regarded as biofuel constituting one of the alternatives to fossil fuels in the energy market. MBM is a heterogeneous material that may consist of several different fractions. The extensive...
-
Thermal-Hydraulic Studies on the Shell-and-Tube Heat Exchanger with Minijets
PublicationIn this paper a patented design of a heat exchanger with minijets, with a cylindrical construction is presented. It is followed by the results of its systematic experimental investigations in the single-phase convection heat transfer mode. Based on these results, validation of selected correlations (coming from the literature) describing the Nusselt number was carried out. An assessment of the heat exchange intensification level...
-
Thermodynamic analysis of the Compressed Air Energy Storage system coupled with the Underground Thermal Energy Storage
PublicationImprovement of flexibility is one of the key challenges for the transformation of the Polish Power System aiming at a high share of renewable energy in electricity generation. Flexible and dispatchable power plants will contribute to this ongoing transformation process as they compensate for fluctuations in electricity generation from renewable energy sources such as wind and photovoltaics. In this context, CAES storage tanks are...
-
Thermodynamic Cycle Concepts for High-Efficiency Power Plans. Part A: Public Power Plants 60+
PublicationAn analysis was carried out for different thermodynamic cycles of power plants with air turbines. Variants with regeneration and different cogeneration systems were considered. In the paper, we propose a new modification of a gas turbine cycle with the combustion chamber at the turbine outlet. A special air by-pass system of the combustor was applied and, in this way, the efficiency of the turbine cycle was increased by a few points....
-
Thermodynamic Cycle Concepts for High-Efficiency Power Plants. Part B: Prosumer and Distributed Power Industry
PublicationAn analysis was carried out for different thermodynamic cycles of power plants with air turbines. A new modification of a gas turbine cycle with the combustion chamber at the turbine outlet has been described in the paper. A special air by-pass system of the combustor was applied, and in this way, the efficiency of the turbine cycle was increased by a few points. The proposed cycle equipped with an effective heat exchanger could...
-
Thermodynamic modeling of combustion process of the internal combustion engines – an overview
PublicationThe mathematical description of combustion process in the internal combustion engines is a very difficult task, due to the variety of phenomena that occurring in the engine from the moment when the fuel-air mixture ignites up to the moment when intake and exhaust valves beginning open. Modeling of the combustion process plays an important role in the engine simulation, which allows to predict incylinder pressure during the combustion,...
Year 2012
-
Thermal-hydraulic issues of flow boiling and condensation in organic Rankine cycle heat exchangers
PublicationW pracy przedstawiono szereg zagadnień cieplno-przepływowych podczas wrzenia i kondensacji w przepływie w wymiennikach ciepła obiegu ORC. Uwzględniono przemiany fazowe. Analizowano zagadnienia stabilności pracy wymienników oraz ich dynamikę
-
Thermodynamic Cycles of Air Microturbine Power Plants Working on Biomass Fuels
PublicationThe gas turbine engine is modified to work as an air turbine set which consists, in the simplest arrangement, of a compressor, a heat exchanger and a turbine. Air is a working medium for both: the compressor and the turbine. This kind of air turbine set can be applied in power plants working on biomass fuels. In this solution we can burn fuels of varying parameters in the external combustion chamber without any harmful effects...
-
Use of waste heat to improve the conditions of the piston engines start up
PublicationZespoły prądotwórcze z tłokowymi silnikami spalinowymi są obecnie powszechne stosowane jako awaryjne źródła energii elektrycznej albo elektrownie uzupełniające niedobory energii czy stabilizujące częstotliwość. Ich czas rozruchu powinien być krótki - poniżej 5 minut w przypadku dużych mocy. Zużycie silnika, zużycie paliwa i emisji spalin są silnie uzależnione od stanu cieplnego przed rozruchem. Przedstawiono pomiary laboratoryjne...
Year 2017
-
Thermodynamic and geometrical characteristics of mixed convection heat transfer in the shell and coil tube heat exchanger with baffles
PublicationThe article presents passive heat transfer enhancement method in the form of baffles to increase the energy efficiency of the shell coil heat exchanger. Conducted literature review shows that, despite numer- ous studies, there is little work on the intensification of heat transfer at the shell side. Most of the work focuses on the impact of geometrical parameters of the coil itself. This article successfully proves that it is possible...
-
Tradycyjna lodownia – ekoenergetyczny magazyn żywności
PublicationW artykule omówiono konstrukcję oraz zasadę działania naturalnych przechowalni żywności, tzw. lodowni. Przedstawiono kilka przykładów takich konstrukcji wraz z opisem ich budowy. Na przykładzie jednego rozwiązania szczegółowo opisano zasadę działania procesów zachodzących wewnątrz przechowalni. Podkreślono neutralność tego typu budowli wobec środowiska. Przedstawiono zalety i wady analizowanego rozwiązania na tle sprężarkowych...
-
Turbiny parowe i gazowe
PublicationArtykuł opisuje turbiny parowe i gazowe. Autorka przedstawia chronologię wynalezienia turbin ich zasadę działania i najważniejsze zastosowania. W pracy przedstawione zostały różnice między turbinami parowymi i gazowymi i wynikające z tego wady i zalety obu rozwiązań.
-
Turbomachinery - Background
PublicationThe "Turbomachinery - Background" is the first part of a series of monographs devoted to different aspects of rotating machines. The book presents the main fundamentals which are necessary for the different problems of steam, gas, wind and water turbines as well as pumps, compressors and propellers which will discussed in detail in the subsequent parts of the series.
Year 2008
-
Thermo-fluid Transport Phenomena in Air-fed Pressurised Protective Clothing
PublicationPublikacja opisuje sposób modelowania turbulentnych przepływów dwuskładnikowych w ciśnieniowych kombinezonach ochronnych, które używane są w reaktorach fuzyjnych. Rozważane są różne modele turbulencji. Przepływy modelowane są w realistycznych geometriach, które odtwarzane są metodą fotogrametrii. Pokazano również sposób modelowania kondensacji pary wodnej na wewnętrznych powierzchniach kombinezonów.
-
Układ awaryjnego zasilania oparty na ogniwach paliwowych PEFC zasilany wodorem i metanolem
PublicationGłównymi elementami badanego układu zasilania są dwa moduły ogniw paliwowych PEFC typu Nexa kanadyjskiej firmy Ballard o mocy 1,2 kW każdy. Badany układ został wyposażony w reformer paliwowy firmy Genesis Fueltech model 20 L, w którym do wytworzenia czystego wodoru wykorzystuje się unikatową metodę przetwarzania wodnego roztworu metanolu opartą na połączeniu wysokociśnieniowego reformingu parą wodną oraz użyciu membrany separującej....
-
Uwagi o adekwatności warunków testów emisyjnych ISO 8178 w odniesieniu do rzeczywistych warunków eksploatacji silników okrętowych
PublicationW referacie przedstawiono ogólną charakterystykę testów badawczych NOx silników jednostek pływających, ocenę trudności realizacji cykli badawczych silników głównych napędzających śrubę o skoku ustalonym podczas morskich prób zdawczych a także uwagi i ocenę adekwatności obciążeń zalecanych poszczególnymi testami w stosunku do obciążeń występujących podczas eksploatacji statków różnych typów.
-
Wpływ degradacji urządzeń pomiarowych na pozyskiwanie symptomów niesprawnej pracy złożonych obiektów energetycznych [Influence of measuring equipment degradation on gaining of symptoms of large power units inefficient operation]
PublicationOpisywana jest możliwość budowania relacji cieplno-przepływowych diagnostycznych z zastosowaniem metody sztucznych sieci neuronowych. Są one zastosowane do detekcji zdegradowanych urządzeń pomiarowych w złożonych systemach pomiarowych. Przedstawiono to na przykładzie bloku energetycznego dużej mocy. Wykorzystano obliczenia symulacyjne degradacji. Rozważano zarówno degradacje samego systemu pomiarowego jak i degradacje geometrii...
Year 2023
-
Three-dimensional numerical investigation of hybrid nanofluids in chain microchannel under electrohydrodynamic actuator
PublicationEnergy efficiency enhancement methods have received considerable attentionwithin the industry and scientific community, owing to the rising concern ofglobal energy sustainability. The present article attempts to scrutinize the effectsof electrohydrodynamics and nanofluids on the rate of heat transfer and fluidflow in the 3-D chain microchannels. Improved heat exchangers (e.g., chainmicrochannel) would have a key role in increasing...
Year 2009
-
Topologie der Strömung und das Geschwindigkeitsfeld während des Blasenaufstiegs und der Koaleszenz
PublicationPrzedstawiono wyniki pomiarów prędkości wokól wzrastających i łączących się pęhcerzyków powietrza generowanych z dwóch igieł oddalonyhc od siebie o 5 i 10 mm. W badaniach uzyto układ PIV oraz kamerę do szybkich zdjęć.
-
Turbine stage design aided by artificial intelligence methods
PublicationZaproponowano ogólny, wydajny system wspomagania projektowania palisad , stopni i grupy stopni turbinowych. Zastosowane algorytmy wykorzystują algorytmy genetyczne, sieci neuronowe i obliczenia równoległe. Uzyskane rozwiązania projektowe są wysoko zoptymalizowane pod względem sprawności, a czas ich uzyskania jest o kilka rzędów wielkości mniejszy, niż przy zastosowaniu obliczeń CFD.
-
Turbinka pneumatyczna jako maszyna ekspansyjna w obiegu ORC
Publication
Year 2022
-
Towards Designing an Innovative Industrial Fan: Developing Regression and Neural Models Based on Remote Mass Measurements
PublicationThis article presents the process of the construction and testing a remote, fully autonomous system for measuring the operational parameters of fans. The measurement results obtained made it possible to create and verify mathematical models using linear regression and neural networks. The process was implemented as part of the first stage of an innovative project. The article presents detailed steps of constructing a system to...
Year 2011
-
Trasa przejazdu jako czynnik determinujący warunki eksploatacji pojazdu
PublicationW pracy przedstawiona została metoda opisu warunków eksploatacji pojazdu przy użyciu założonej trasy przejazdu. Proponowana metoda może być użyta do łatwej oceny efektywności ekonomicznej układów napędowych autobusów miejskich, w warunkach eksploatacji charakterystycznych dla danego miasta, uwzględniających takie czynniki jak warunki klimatyczne, ukształtowanie terenu, warunki ruchu drogowego, liczbę przewożonych pasażerów.
-
Utilisation of bleed steam heat to increase the upper heat source temperature in low-temperature ORC
PublicationW pracy przedstawiono możliwość dogrzewu obiegu ORC za pomocą pary upustowej.
-
Variational Method of Finding Streamlines in Ring Cascades for Creeping Flows
PublicationThis paper presents a new, analytical method of finding streamlinesfor creeping flows inside a ring cascade which is composed of an infinite number of infinitely thin blades. An analytical solution has been obtained through minimisation of a dissipation functional by means of variational calculus method. The necessary condition for optimum of a functional gives the Stokes equation if some additional assumptions are introduced....
-
Weryfikacja wybranych korelacji dla przepływu podczas kondensacji w minikanałach i mikrokanałach
Publication -
Working fluid selection for Organic Rankine Cycle applied to heat recovery systems
PublicationPrzedstawiono algorytm obliczeń sprawności systemu ORC na bazie dużej liczby cieczy organicznych.
Year 2003
-
Turbulent flow and heat transfer of a liquid film formed by impinging jet.
PublicationZaproponowano prosty model wymiany ciepła w turbulentnym filmie cieczowym utworzonym przez uderzająca strugę. Rozpatrzono dwa przypadki: przepływ rozwijający się i w pełni rozwinięty filmu cieczowego. W obu przypadkach model wyprowadzono na podstawie zmiany grubości filmu w wyniku działania sił bezwładności i sił tarcia. Wyznaczono profile prędkości w obu zakresach co umożliwia wyznaczenie współczynników wymiany ciepła.
-
Universal velocity and temperature profiles in bubbly flows.
PublicationW pracy przedstawiono model przepływu pęcherzykowego oparty na sumowaniu energii dysypacji pochodzącej od przepływu ścinającego bez pęcherzyków oraz dysypacji pochodzącej od obecności pęcherzyków. Rozwiązania równań różniczkowych opisujących model dają w wyniku uniwersalne profile prędkości i temperatur, które są bardzo przydatne w praktyce inżynierskiej.
Year 2007
-
Turbulent heat transfer in thin liquid films at low and high heat fluxes
PublicationW pracy przedstawiono rozważania turbulentnej wymiany ciepła w cienkich filmach cieczowych powstałych w wyniku uderzenia strugi przy małych i dużych strumieniach ciepła. W ostatnim przypadku może dojść do wrzenia filmu cieczowego. Oba zjawiska zamodelowano i uzyskano odpowiednie rozkłady temperatury i pedkosci.
-
Two-phase thermosiphon heat exchanger for heat recovery
PublicationW pracy przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych dotyczących wpływu geometrii pęku rur, rodzaju powierzni przejmowania ciepła parownika oraz płynu pośredniego na całkowitą wydajność dwufazowego termosyfonowego wymiennika ciepła (DTWC). Badaniu poddano sześć prototypowych DTWC z dwiema podziałkami rur w parowniku, dla trzech rodzajów powierzchni rur parownika oraz z zastosowaniem trzech rodzajów płynów pośrednich. Lepszą wydajność...
-
Visualization of water boiling in tube bundle
PublicationW pracy przedstawiono wyniki wizualizacji, za pomocą systemu laserowego noża świetlnego (PIV), wrzenia cieczy w pęku rur. Wykorzystanie systemu PIV umożliwiło analizę skomplikowanej struktury przepływu cieczy podczas wrzenia, a także wzajemnego oddziaływania pomiędzy sekcją grzejną a wrzącą cieczą.
Year 2006
-
Utulization of biomass for heating purposes in pomeranian region
PublicationW publikacji przedstawiono analizę potencjału użycia odnawialnych źródeł energii do produkcji ciepła w regionie pomorskim. Każde miasto regionu zostało oszacowane pod względem potencjału użycia odnawialnych źródeł energii. Dwa obszary miejskie cechują się tym, że mają potencjał pokrycia swojego zapotrzebowania na ciepło tylko ze słomy, czyli możemy rozpatrywać produkcję ciepła z kotłów opalanych słomą jako 100% potencjalne zapotrzebowanie...
-
Wavelet analysis of frequency of air bubble departure
PublicationPrzedstawiono wyniki nieliniowej analizy częstotliwośći generowania pęcherzyków powietrza z dysz o średnicy 0.75 mm, 1.61 mm oraz 2.76 mm umieszczonych 15 cm poniżej poziomu wody.
Year 2004
-
Vertical axis wind engines using Magnus effect.
PublicationZaprezentowano krótki zarys historii wykorzystania energii wiatru. Opisano efekt Magnusa oraz dotychczasowe próby wykorzystania go w budowie silników wiatrowych. Przedstawiono obliczenia, za pomocą, których oszacowano możliwe do osiągnięcia sprawności silników wiatrowych o osi pionowej wyposażonych w rotory Magnusa.
Year 2013
-
Wettability of Horizontal Stainless Steel Tube by Nanofluid Droplets
PublicationThe goal of the present work was the experimental determination of the contact angle of three nanofluids, i.e. water-Al2O3, water-Cu and water-TiO2 on horizontal stainless steel tube of 1.6 mm OD. Of particular interest was the effect of nanoparticle concentration (0.01%, 0.1%, and 1% by weight) on droplet contact angle.
-
Wettability of Horizontal Stainless Steel Tube by Nanofluid Droplets
PublicationThe goal of the present work was the experimental determination of the contact angle of three nanofluids, i.e. water-Al2O3, water-Cu and water-TiO2 on horizontal stainless steel tube of 1.6 mm OD. Of particular interest was the effect of nanoparticle concentration (0.01%, 0.1%, and 1% by weight) on droplet contact angle.