Search
Department of Energy and Industrial Apparatus
Publications
Filters
total: 804
Catalog Publications
Year 2010
-
1D Model Callibration on the Basis on 3D calculations for Tesla Turbine
PublicationThe paper presents the system of equations for axisymmetriclaminar flow, after averaging, through the width of interdisk slit ofTesla turbine. Coefficients were introduced, as a result ofaveraging, that improve the efficiency of 1D model. The minimalnumber of such coefficients was determined. The 1D modelmakes it possible to attain analytical solutions to an accuracylimited by these coefficients. Calibration of 1D model depends...
-
A model of liquid film breakdown formed due to impingement of a two-phase jet on a horizontal surface
PublicationThe present work aims to provide an explanation to the phenomenon of breakdown of the thin liquid film created by impinging two-phase, liquid-gas jet. Existing in the literature models describe merely thebreakdown of single phase liquid films. The model presented here is based on examination of mass and energy equations under the applied criterion of the minimum of total energy. That allows to determinethe minimum thickness of...
-
A thermodynamic criterion for selection of working fluid for subcritical and supercritical domestic micro CHP
PublicationW pracy przedstawiono kryterium termodynamiczne doboru czynnika roboczego dla mikrosiłowni pracującej w warunkach podkrytycznych i nadkrytycznych. Przeanalizowano 20 płynów możliwych do wykorzystania w mikrosiłowni ORC. Z analizy wynika, że najlepszym płynem roboczym jest etanol, R123 oraz R141b.
-
Analiza pracy obiegu mikrosiłowni przy częściowych obciążeniach cieplnych
PublicationW pracy przedstawiono zagadnienia związane z eksploatacją mikrosiłowni, która zależy m.in. od pracy wymienników realilzujących procesy parowania i skraplania. Wykonano analizę termodynamiczną pracy mikrosiłowni przy częściowych obciążeniach cieplnych, powodujących zmiany temperatury czynnika roboczego HFE7100 w parowniku i skraplaczu.
Year 2003
-
2D inverse method of turbomachinery stage design
Publication1. How 2D model for turbomachinery stages has developed historically. 2. Recent understanding of physical background of 2D model. 3. Curvilinear system of non-orthogonal coordinates in the application to 2D model. 4. Set of basic equations. 5. Closing conditions for the inverse problem. 6. Examples of solutions a)
-
3D calculations of aerodynamic forces causing self-excited vibrations of turbine rotor systems. Part I: Shroud seal flow inwestigations
PublicationOpisano numeryczną i doświadczalną metodę badania przepływu w uszczelnieniu nadbandażowym stopnia turbinowego. Badania numeryczne przeprowadzono programem Fluent, a badania doświadczalne wykonano na powietrznej turbinie modelowej. Uwzględniono niesymetryczny rozkład szczeliny nadbandażowej na skuteknie centrycznego położenia osi wirnika względem osi cylindra. Zamieszczono przykładowe wyniki.
-
3D calculations of aerodynamic forces causing self-excited vibrations of turbine rotor systems. Part II: Pressure forces
PublicationPrzedstawiono wyniki badań numerycznych sił generowanych w uszczelnieniu nadbandażowym stopnia turbinowego przeprowadzone metodą Fluent. Uwzględniono niecentryczne położenie osi wirnika względem osi korpusu. Rozpatrzono bandaże o różnej geometrii. Niektóre wyniki zweryfikowano doświadczalnie.
-
50 lat ''CHŁODNICTWA'' na Politechnice Gdańskiej.
PublicationPrzedstawiono 50-letnią historię kształcenia w dziedzinie chłodnictwa na Politechnice Gdańskiej. Omówiono ważniejsze dokonania naukowo-badawcze, w tym tematykę prac doktorskich pracowników tworzących Katedrę a następnie Zespół Chłodnictwa. Sporo uwagi poświęcono osiągnięciom dydaktycznym poprzez kształcenie na unikalnej w kraju specjalności ''Systemy, Urządzenia Chłodnicze i Klimatyzacyjne''. Omówiono dokonania ostatnich lat w...
-
Aerodynamic excitations generated in turbine shroud clearance determined bymeans of neural networks
PublicationSiły aerodynamiczne generowane w uszczelnieniach turbinowych z reguły opisywane są modelem liniowym. Przy dużych drganiach wirnika sposób ten daje niezbyt dokładne wyniki. Zaproponowano wykorzystanie sieci neuronowych do określania sił ciśnieniowych powstających w uszczelnieniu. Wyniki porównano z badaniami eksperymentalnymi.
-
Analiza porównawcza mocy holowania statków wyznaczona różnymi sposobami. XXIV Międzynarodowe Sympozjum Siłowni Okrętowych 2003.
PublicationZaprezentowano porównanie mocy holowania kadłubów kilku statków, wyznaczonej na podstawie badań modelowych oraz dwóch metod analitycznych: metody Kellera i metody Holtropa.
-
Analysis of transient heat transfer operation in tube wall.Selected papers from the International Conference on Turbines of Large Output devoted to 100th Anniversary of Prof. Robert Szewalski Birthday.
PublicationW pracy przedstawiono zachowanie się wymiennika ciepła stosowanego w układzie regeneracji turbin parowych w niestacjonarnych warunkach pracy.
-
Appraisal of the Faculty of Mechanical Engineering of Gdańsk University of Technology in view of domestic education standards
PublicationOpisano doświadczenia Wydziału Mechanicznego Politechniki Gdańskiej wyniesione z akredytacji kierunku studiów: mechanika i budowa maszyn. Skoncentrowano się na przedstawieniu procedury sporządzania raportu samooceny i jego weryfikacji przez komisję zewnętrzną.
-
Badania doskonałości energetycznej obiegu termodynamicznego sprężarkowych pomp ciepła.
PublicationPrzedstawiono wyniki badań energetycznych dwu wybranych krajowej produkcji pomp ciepła.
Year 2002
-
2D inverse solution for cone-shaped centrifugal compressor
PublicationWprowadzono stożkowy układ współrzędnych dla opisania obszaru wirnika sprężarki promieniowej. W takim układzie został sformułowany problem odwrotny. Oznacza to, że dla założonej jednej rodziny powierzchni prądu (S1) w formie powierzchni stożkowych druga rodzina (S2) jest znajdywana w drodze rozwiązania układu równań zachowania. Pokazano w jaki sposób rozwiązanie zależy od warunków brzegowych. Przedstawiona metoda jest przydatna...
-
A surface panel method for hydrodynamic analysis of pod propulsors
PublicationPraca przedstawia zastosowanie metody elementów brzegowych do analizy hydrodynamicznych pędników azymutalnych, czyli do wyznaczania rozkładu ciśnienia i wielkości sił hydrodynamicznych dla pędnika o znanej geometrii i o znanych parametrach pracy.
-
Application of 3D flow solver in education of students
PublicationPrzedstawiono zastosowanie metod numerycznej mechaniki płynów w kształceniu studentów uczelni technicznej. Omówiono zastosowanie metod CFD jako narzędzia pomocnego w zrozumieniu zagadnień termodynamiczno-przepływowych stopni turbinowych, jak i w rozwiązywaniu zadań projektowych.
Year 2012
-
A closed loop thermosyphon with conventional or minichannel based condenser and evaporator
PublicationPrzedstawiono uogólniony model termosyfonu, który może być rozpatrywany dla szeregu wariantów.Model opiera się na jednowymiarowych równanich masy, pędu i energii. Rozpatrzono dwa przypadki termosyfonu, tj. grzanie strony pionowej i chłodzenie strony pionowej oraz drugi, gdzie termosyfon jest ogrzewany na stronie pionowej a chłodzony na poziomej.
-
A comparative study of different methods for heat transfer enhanced by the use of TVG
PublicationArtykuł dotyczy badań eksperymentalnych i numerycznych intensyfikacji wymiany ciepła w modelowym wymienniku ciepła z turbulizatorami przepływu dla różnej geometrii turbulizatorów. Do badań eksperymentalnych wykorzystano termografię ciekłokrystaliczną a modelowanie fizyczne wykonano za pomocą kodu komputerowego FLUENT.
-
Alternatywne do R134a czynniki proponowane jako płyny robocze w klimatyzacji samochodowej i innych instalacjach chłodniczych o małej wydajności. Część 1
PublicationKolejny etap ''ekologicznej polityki UE'' znalazł swój wyraz w dyrektywie2006/40/EU, na mocy której we wszystkich nowo produkowanych urządzeniach chłodniczych i klimatyzacyjnych zastosowanie mogą mieć tylko czynniki o GWP nie wyższym niż 150. Oznacza to, że również stosowany powszechnie w przemyśle motoryzacyjnym oraz niewielkich urządzeniach chłodniczych czynnik R134a odejdzie do historii. Proces ten trwa, bowiem wspomniana dyrektywa...
-
Alternatywne do R134a czynniki proponowane jako płyny robocze w klimatyzacji samochodowej i innych instalacjach chłodniczych o małej wydajności. Część 2
PublicationKolejny etap ''ekologicznej polityki UE'' znalazł swój wyraz w dyrektywie2006/40/EU, na mocy której we wszystkich nowo produkowanych urządzeniach chłodniczych i klimatyzacyjnych zastosowanie mogą mieć tylko czynniki o GWP nie wyższym niż 150. Oznacza to, że również stosowany powszechnie w przemyśle motoryzacyjnym oraz niewielkich urządzeniach chłodniczych czynnik R134a odejdzie do historii. Proces ten trwa, bowiem wspomniana dyrektywa...
-
Analiza pracy bloku nadkrytycznego 900MWe współpracującego z obiegiem ORC
PublicationW pracy przedstawiono analizę termodynamiczną bloku nadkrytycznego o mocy 900MWe wspópracującego z obiegiem ORC. Wykonano symulacje numeryczne pracy siłowni dla warunków nominalnych określając jej moc i sprawność elektryczną. Przeanalizowano jej pracę także dla przypadku, gdy siłownia współpracuje z obiegiem ORC dogrzewanym ciepłem pary upustowej.
-
Analiza termodynamiczna niskoemisyjnego obiegu turbiny gazowo-parowej z zastosowaniem oksyspalania
PublicationW artykule przedstawiono analizę termodynamiczną modyfikacji bloku gazowego w niskoemisyjny obieg turbiny gazowo-parowej z zastosowaniem oksyspalania. Analiza termodynamiczna obiegu cieplnego przed i po modyfikacji została przeprowadzona za pomocą kodu numerycznego typu CFM. Obiegiem wyjściowym dla przeprowadzonych obliczeń jest obieg turbiny GT8C pracującej w Gorzowie Wielkopolskim. Następnie, zachowując sprawności podstawowych...
-
Application of Organic Rankine Cycle as bottoming cycle to conventional heat and power plant
PublicationW pracy rozważono możliwość zastosowania układu ORC w skojarzeniu z ciepłownią lub elektrociepłownią celem podniesienia stopnia wykorzystania jednostki CHP podczas eksploatacji w skali roku. Połączenie układu ORC z zawodową jednostką CHP może wpłynąć na wzrost rocznej produkcji energii elektrycznej i jednoczsne zmniejszenie fluktuacji podczas pracy bloku energetycznego. Z jednej strony następuje konwersja energii cieplnej na elektryczną...
Year 2015
-
A commercial gas boiler fitted with the ORC module as perspective solution for households
PublicationIn this paper the applicability of the commercial gas boiler (De Dietrich DTG X23N) coupled with the laboratory prototype micro ORC setup was experimentally studied. The main objective was to determine the working fluid capability to obtain required temperatures of vapour prior to the turbine, attainable heat rates and efficiencies of the whole system. The boiler thermal power was 25 kW. Tests were carried out with a single stage...
-
A Model of Thermal Energy Storage According to the Convention of Bond Graphs (BG) and State Equations (SE)
PublicationThe main advantage of the use of the Bond Graphs method and State Equations for modeling energy systems with a complex structure (marine power plants, hybrid vehicles, etc.) is the ability to model the system components of different physical nature using identical theoretical basis. The paper presents a method of modeling thermal energy storage, which is in line with basic BG theory. Critical comments have been put forward concerning...
-
Acoustic journal bearing - A search for adequate configuration
PublicationClassical non-contact bearings are already used in a number of specialist applications but there are somespecialist areas where they cannot be used for variety of reasons and acoustic sliding bearings could be an alternative. The paper presents the quest for a configuration of an acoustic journal bearing and shows that the overall shape of the bearing and its geometry are of a vital importance for the load capacity oft he bearing....
-
Analiza doboru korzystnego czynnika niskowrzącego do mikrosiłowni kogeneracyjnej
PublicationArtykuł prezentuje wyniki obliczeń oraz wnioski płynące z analiz obiegów ORC pracujących z wykorzystaniem najczęściej spotykanych w siłowniach kogeneracyjnych czynników niskowrzących. W trakcie obliczeń pod uwagę brano obieg z regeneracją ciepła dla czynników suchych: fc72, hfe7100, R227ea, R245fa, R423a, R600a, R600, RC138, R141b oraz obieg bez regeneracji ciepła dla czynników mokrych: R11, R12, R134a, R718, 507a, R290, R717....
-
Analiza efektywności odzysku ciepła odpadowego z zastosowaniem rurki ciepła. Cześć I. Konstrukcja i działanie układu pomiarowego, budowa rurki ciepła.
PublicationArtykuł poświęcony jest możliwościom aplikacyjnym rurki ciepła w instalacjach odzysku ciepła.
-
Analiza obiegów kogeneracyjnych z silnikami tłokowymi i mikroturbi-nami
PublicationPrzeprowadzono analizę dla układów kogeneracyjnych z mikroturbinami wykorzystującymi ciepło odpadowe z silników tłokowych. Rozważono cztery główne źródła ciepła odpadowego z silników tłokowych: spaliny wylotowe, woda chłodząca silnik, olej smarny i ciepło z systemu turbodaładowania. Obliczenia przeprowadzono dla silników General Electric Jerbacher typów: J320 GS-C25 i J416 GS-B05. Uwzględniono różne czynniki robocze siłowni (zarówno...
-
Analysis of accumulation possibility of energy dissipated in the braking process of train driven by hybrid locomotive
PublicationW tradycyjnym procesie hamowania cała energia kinetyczna lub potencjalna pociągu napędzanego lokomotywą z silnikiem spalinowym jest rozpraszana do otoczenia w postaci energii cieplnej. W lokomotywach hybrydowych istnieje możliwość odzyskania części tej energii przez przekazanie jej do akumulatorów i ponowne wykorzystanie do napędu pociągu. W pracy przedstawiono model układu napędowego lokomotywy hybrydowej z silnikiem spalinowym,...
-
Application of nanofluids in selected thermal technologies
PublicationSome peculiarities regarding convective heat transfer of nanofluids are presented. Particularly, results of the fundamental research concerning pool boiling and single phase convection of nanofluids as well as data obtained for selected heat exchangers operated with nanofluids are discussed.
Year 2011
-
A common method for calculation of flow boiling and flow condensation heat transfer coefficients in minichannels with account of nonadiabatic effects
PublicationW pracy przedstawiono metodę ogólną wyznaczania współczynników przejmowania ciepła podczas wrzenia w przepływie i kondensacji w przepływie w minikanałach z uwzględnieniem efektu nieadiabatycznego. Uwzględnia ona wpływ modyfikacji naprężeń stycznych na granicy ciecz-para na wymianę ciepła.
-
A Method for Optimising the Blade Profile in Kaplan Turbine
PublicationThis paper introduces a method of blade profile optimisation for Kaplan-type turbines, based on modelling the interaction between rotor and stator blades. Rotor and stator blade geometry is described mathematically by means of a midline curve and thickness distribution. Genetic algorithms are then used to find a global optimum that minimises the loss coefficient. This allows for variety of possible blade shapes and configurations....
-
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...
-
Analiza działań podjętych w celu zmniejszenia tempa ocieplania się klimatu i ich skutki ekonomiczne
PublicationNie ma całkowitej pewności, co do roli człowieka w ociepleniu się klimatu na Ziemi. Obecnie coraz więcej osobistości świata nauki przeczy tezom głoszonym przez IPCC, poszukują oni innych przyczyn podwyższania się temperatury na ziemskim globie. Nie mniej jednak społeczność międzynarodowa przeforsowała szereg dyrektyw i rozporządzeń, mających przeciwdziałać wzrostowi emisji dwutlenku węgla i innych gazów cieplarnianych do atmosfery....
-
Analysis of the torque response of a car engine to the step change of the control signal
PublicationW pracy zamieszczono wyniki badań silnika samochodu osobowego w warunkach nieustalonych. Stan obciążenia silnika wynikał z realizowanego cyklu jezdnego w warunkach drogowych oraz sposobu sterowania układem napędowym. Parametry trakcyjne pojazdu mierzone były za pomocą systemu GPS z fenomenologiczną korektą sygnału wysokości, na której się on znajdował. Wybrane parametry pracy silnika mierzone były za pomocą sytemu komunikującego...
-
Application of FMEA analysis for assessing reliability and risk in biogas-fueled engines operation process
PublicationW pracy zamieszczono propozycję wykorzystania analizy FMEA (ang. Failure mode and effects analysis) - analizy rodzajów i skutków możliwych błędów występujących w instalacjach przemysłowych z silnikami spalinowymi. Obserwowany w ostatnich latach rozwój energetyki rozproszonej, opartej na tłokowych silnikach spalinowych jest wynikiem m.in. prowadzonej polityki rozwoju wykorzystania odnawialnych źródeł energii (OŹE) związanej z zagospodarowaniem...
Year 2020
-
A Comparison of Empirical Correlations of Viscosity and Thermal Conductivity of Water-Ethylene Glycol-Al2O3 Nanofluids
PublicationBecause of their superb thermal conductivity, nanofluids are seen as new generation of cooling mediums in many engineering applications. It is well established that even a small amount of nanoparticles mixed with a base fluid may result in distinct thermal conductivity enhancement. On the other hand, addition of nanoparticles to the base fluid results in its substantial viscosity increase. Therefore, it is very dicult to evaluate...
-
A concept of zero-dimensional and three-dimensional thermodynamic modelling of steam storage in a steam cycle
PublicationThis work presents the thermodynamic model of steam storage in a steam cycle. The innovative steam storage is an integral part of the unit and thus responds quickly to changes in load. This enhances the primary control reserve while maintaining high efficiency of energy conversion. With regard to power plants, it improves the operational safety of generation units, as it prevents boiler and turbines overload in the case of steep...
-
A new construction of shell-and-tube heat exchanger with impinging jets and minichannels technologies for heat recovery from gases – experimental analysis
PublicationA dynamic development of technologies allowing waste heat utilization is observed in a correspondence with a pro-ecological approach of the zero waste idea. Such approach becomes the most demanding in the area of low-temperature was heat sources, especially gaseous media. Till now, they were usually not utilized due to unfavorable thermal conditions and high costs. Therefore, the zero waste approach directs research on techniques...
-
A novel concept of negative CO2 emission power plant for utilization of sewage sludge
PublicationCarbon Capture and Storage (CSS) technology is considered an important “bridge technology”, allowing effective abatement of CO2 emissions for power units using fossil fuels. However, if biomass is used in a power plant, equipped with CCS system, negative CO2 emissions can be achieved. In practice, wide development of such technologies would enable not only reduction of CO2 emissions, but also reversal of the harm done so far. In...
-
A Theoretical and Experimental Study of Moderate Temperature Alfa Type Stirling Engines
PublicationThe Stirling engine is a device that allows conversion of thermal energy into mechanical energy with relatively high efficiency. Existing commercial designs are mainly based on the usage of high temperature heat sources, whose availability from renewable or waste heat sources is significantly lower than that of moderate temperature sources. The paper presents the results of experimental research on a prototype alpha type Stirling...
-
Advanced Turbine Cycles with Organic Media
PublicationOrganic Rankine Cycle (ORC) power plants have become very popular and have found their applications in systems with renewable sources of energy. So far their overall efficiencies are not very impressive and only for the upper temperature of about 300 °C do they exceed 20%. A drawback of these cycles is the limitation of the cycle upper temperature due to the heat exchanger technology and the materials used. However, it is possible...
-
Air-cooled photovoltaic roof tile as an example of the BIPVT system – An experimental study on the energy and exergy performance
PublicationThe air-cooled photovoltaic tile is a subject of presented investigations, which focused on improving the overall system efficiency of PV tiles with heat recovery. The operational efficiency of a PV roof tile, together with the construction optimising the air cooling efficiency, were the main points of plans realized at this research stage. The article describes the experimental research consisting of the assessment of electrical,...
-
ANALIZA MAGAZYNOWANIA ENERGII W UKŁADZIE CAES SPRZĘŻONYM Z GRUNTOWYM MAGAZYNEM CIEPŁA
PublicationElastyczne i dyspozycyjne elektrownie przyczynią się do trwającego procesu transformacji Polskich Sieci Elektroenergetycznych SA (PSE), ponieważ kompensują wahania energii elektrycznej wytwarzanej z odnawialnych źródeł energii, takich jak wiatr i fotowoltaika. W tym kontekście zasobniki CAES (Compressed Air Energy Storage) są obecnie jedyną alternatywą dla magazynów z wykorzystaniem elektrowni szczytowo-pompowych ze względu na...
-
Analiza modeli opisujących wrzenie w przepływie w kanałach konwencjonalnych
PublicationW artykule przedstawiona została analiza wybranych korelacji pozwalających na wyznaczenie współczynników przejmowania ciepła podczas wrzenia w przepływie, które przeznaczone są dla kanałów o średnicach konwencjonalnych. Przedstawiona w pracy analiza została wykonana na podstawie badań eksperymentalnych dostępnych w literaturze, które prowadzone były dla pełnego zakresu zmiany stopnia suchości oraz stosunkowo szerokiego zakresu...
-
Analiza procesów cieplnych zachodzących w skraplaczu płaszczowo-rurowym
PublicationW artykule przedstawiony został algorytm obliczeń cieplnych skraplacza płaszczowo- rurowego. Ten wymiennik ciepła wpływa na efektywność działania całego układu, w którym jest zastosowany. Z tego powodu, dobór odpowiedniego wymiennika do całej instalacji nie jest prosty i jest ściśle związany z szeregiem założeń projektowych, które znacząco wpływają na poprawną pracę urządzenia oraz całej instalacji. Prawidłowe określenie współczynników...
-
Analiza zmienności generacji energii elektrycznej w 2019 r. ze szczególnym uwzględnieniem generacji energii ze źródeł wiatrowych II połowa roku i okres pandemii w 2020 jako czynnik nieprzewidywalny
PublicationW artykule przedstawiono zagadnienia związane z szeroko pojętym rozwojem energetyki wiatrowej. Omówiono stan rozwoju energetyki wiatrowej na świecie. Na podstawie dostępnych badań przybliżono także zagadnienia związane z czynnikami wpływającymi na rozwój odnawialnych źródeł energii oraz ich oddziaływania na środowisko naturalne. Główny nacisk położono jednakże na analizę zjawisk w pracy Krajowego Systemu Elektroenergetycznego (KSE)...
-
Application of Stirling Engine Type Alpha Powered by the Recovery Energy on Vessels
PublicationThe Stirling engine is a device, in which thermal energy is transformed into mechanical without a contact between the heat carrier, and the working gas closed in the engine. Mentioned feature makes this type of engine very attractive for the use of the recovery energy, taken from other heat devices. One of the potential applications of Stirling engines is the use of thermal energy generated in the ship's engine room for producing...
-
Assessment of the Effective Variants Leading to Higher Efficiency for the Geothermal Doublet, Using Numerical Analysis‒Case Study from Poland (Szczecin Trough)
PublicationNumerical models of geothermal doublet allows us to reduce the high risk associated with the selection of the most eective location of a production well. Furthermore, modeling is a suitable tool to verify possible changes in operational geothermal parameters, which guarantees liveliness of the system. An appropriate selection of software as well as the methodology used to generate numerical models significantly aects the quality...
Year 2019
-
A model development and experimental verification for a vapour microturbine with a permanent magnet synchronous generator
PublicationVapour microturbines with permanent magnet synchronous generators are implemented in micropower plants for dispersed power generation systems. The dynamic model of such a microturbine set was developed and presented. The developed relations result from the generic equations. Experimental data for two different working medium were used for model verification. A microturbine set model was tested during the changes in the parameters...
-
A numerical analysis of the thermal effects in the jet impingement stagnation zone
PublicationMost of the flows occurring in the engineering systems are turbulent and their accurate numerical analysis is still challenging, especially when combined with the heat transfer. One of the methods of heat transfer enhancement is utilization of the turbulent impinging jets, which were recently applied also in the heat exchangers. Their positive impact on the heat transfer performance was proven, but many questions related to its...
-
A semi-empirical model for flow boiling heat transfer with account of the reduced pressure effect
PublicationIn the present study the attention was focused on the influence of reduced pressure on the predictions of heat transfer during flow boiling at the extensive range of pressures. The results of calculations were to test the sensitivity of the in-house flow boiling model with respect to the selection of the appropriate two-phase flow multiplier, which is one of the distinctive elements of that model. For this purpose a few two-phase...
-
A study of a compact high-efficiency zero-emission power plant with oxy-fuel combustion
PublicationThis paper discusses the application of global trends in gas cycles technology using oxy-fuel combustion. This is followed by a demonstration of a design solution for a new cycle with two enhanced energy-converting devices, namely a wet combustion chamber and a spray-ejector condenser. The proposed gas and steam cycle unit is contained within a single turbine, whose benefits combine those offered by gas turbines (high inlet temperatures)...
-
A unified approach to the analysis of electric energy and fuel consumption of cars in city traffic
PublicationForecasting fuel and electricity consumption is an important factor determining the direction of changes in road engineering solutions, traffic management, selection of routes for public transport and development more efficient car drive systems. With a reliable and easy-to-use computational tool, it is possible to reduce the consumption of primary energy sources and reduce the emission of toxic compounds in cities. An analysis...
-
An energetic analysis of a gas turbine with regenerative heating using turbine extraction at intermediate pressure - Brayton cycle advanced according to Szewalski's idea
PublicationIn this paper, a modification of a simple gas turbine into the Brayton cycle with regenerative heating, using turbine extraction at intermediate pressure, is presented. The main concept of the retrofitting is based on the transfer of heat from the turbine exhaust gases to the air entering the combustion chamber. The extracted gas transfers heat to air via the divided regenerative heat exchanger and after that is compressed and...
-
An improved method for flow boiling heat transfer with account of the reduced pressure effect
PublicationIn the paper are presented the results using the authors own model to predict heat transfer coefficient during flow boiling. The model has been tested against a large selection of experimental data to investigate the sensitivity of the in-house developed model. In the work are presented the results of calculations obtained using the semi-empirical model on selected experimental flow boiling data of the refrigerants: R134a, R1234yf,...
-
Analiza siłowni nadkrytycznych oraz ultranadkrytycznych
PublicationNiniejszy artykuł zawiera przegląd istniejących rozwiązań siłowni nadkrytycznych oraz ultra nadkrytycznych. Przedstawiono historię rozwoju bloków na parametry nadkrytyczne. Obecny stan technologii został zaprezentowany – są to następujące parametry pary świeżej: 650°C oraz 330 bar. W Polsce istnieje 8 bloków pracujących na parametry nadkrytyczne. Ich parametry pracy zostały przedstawione w tekście. Z kolei elektrownią parową posiadającą...
-
Analiza zmienności generacji energii elektrycznej w okresie pierwszych pięciu miesięcy 2019 r. ze szczególnym uwzględnieniem generacji energii ze źródeł wiatrowych
PublicationW artykule przedstawiono zagadnienia związane z szeroko pojętym rozwojem energetyki wiatrowej. Omówiono stan rozwoju energetyki wiatrowej na świecie. Na podstawie dostępnych badań przybliżono także zagadnienia związane z czynnikami wpływającymi na rozwój odnawialnych źródeł energii oraz ich oddziaływanie na środowisko naturalne. Główny nacisk położono jednakże na analizę zjawisk w pracy Krajowego Systemu Elektroenergetycznego (KSE)...
-
Analysis of start energy of Stirling engine type alpha
PublicationThe Stirling engine type alpha is composed of two cylinders (expansion space E and compression space C), regenerator that forms the space between the cylinders and the buffer space (under the pistons). Before the start-up and as a result of long-term operation, the average pressure in the working space (above the pistons) and in the buffer space is the same. However, in the initial phase of operation, the average pressure in the...
-
Analysis of the regenerative braking process for the urban traffic conditions
PublicationIn a regular drive system, with an internal combustion engine, vehicle braking is connected with the unproductive dissipation of kinetic and potential energy accumulated in the mass of the vehicle into the environment. This energy can constitute up to 70% of the energy used to drive a vehicle under urban conditions. Its recovery and reuse is one of the basic advantages of hybrid and electric vehicles. Modern traffic management...
-
Application of nanofluids in thermal technologies
PublicationNanofluids it is a relatively new category of thermal fluids that can serve as coolants, both in single- and two phase systems. However application of nanofluids in industrial applications requires faultless their thermophysical properties. Existing models originally developed for liquid/solid particles mixtures (slurries) fail in case of nanofluids. Moreover correlations used to calcuate heat transfer coefficients of conventional...
Year 2018
-
A New Approach for the Mitigating of Flow Maldistribution in Parallel Microchannel Heat Sink
PublicationThe problem of flow maldistribution is very critical in microchannel heat sinks (MCHS). It induces temperature nonuniformity, which may ultimately lead to the breakdown of associated system. In the present communication, a novel approach for the mitigation of flow maldistribution problem in parallel MCHS has been proposed using variable width microchannels. Numerical simulation of copper made parallel MCHS consisting of 25 channels...
-
A simplified energy dissipation based model of heat transfer for post-dryout flow boiling
Publicationmodel for post dryout mist flow heat transfer is presented based on considerations of energy dissipation in the flow. The model is an extension of authors own model developed earlier for saturated and subcooled flow boiling. In the former version of the model the heat transfer coefficient for the liquid singlephase convection as a reference was used, due to the lack of the appropriate model for heat transfer coefficient for the...
-
A universal NDT method for examination of low energy impact damage in CFRP with the use of TLC film
PublicationThe article presents an attempt to use a sheet of laminated thermochromic liquid crystal film (TLC film) for non-destructive testing of the impact damage (energy values: 1J, 2J, 3J and 4J) in carbon fibre-reinforced polymer (CFRP). This is a new, alternative NDT approach based on the thermo-optical effect. The main advantages of this method are a) the low cost of TLC film, b) the low cost of recording devices due to the usage of...
-
Alternative cogeneration thermodynamic cycles for domestic ORC
PublicationThe Organic Flash Cycle (OFC) is suggested as a vapor power cycle that could potentially improve the efficiency of utilization of the heat source. Low and medium temperature finite thermal sources are considered in the cycle. Additionally the OFC’s aim is to reduce temperature difference during heat addition. The study examines 2 different fluids. Comparisons are drawn between the OFC and an optimized basic Organic Rankine Cycle...
-
An experimental investigation on the effect of new continuous core-baffle geometry on the mixed convection heat transfer in shell and coil heat exchanger
PublicationIn the article, the authors presented the influence of continuous core-baffle geometry at mixed convection heat transfer in shell and coil heat exchanger. Experiments were carried out for a large power range, i.e. from 100W to 1200W and mass flow rates ranging from 0.01 kg/s to 0.025 kg/s. During the experiments, the mass flow rate of cooling water, the temperature of water at the inlet and outlet as well as the wall temperature...
-
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...
Year 2016
-
A novel concept of H2/O2 steam generator
PublicationThis paper presents an idea of hydrogen utilization to steam generation to drive a turbine and produce electricity or to supply a condenser as an element of a heating system. Electrolysis process is considered as a source of hydrogen as well as oxygen. Hydrogen combustion with a stoichiometric ratio of pure oxygen produces steam at very high temperature. Steam temperature can be controlled by mixing the generated steam with liquid...
-
A NOVEL CONCEPT OF H2/O2 STEAM GENERATOR
PublicationThis paper presents an idea of hydrogen utilization to steam generation to drive a turbine and produce electricity or to supply a condenser as an element of heating system. Electrolysis process is considered as a source of hydrogen as well as oxygen. Hydrogen combustion with a stoichiometric ratio of pure oxygen produces steam at very high temperature. Steam temperature can be controlled by mixing the generated steam with liquid...
-
Acoustic journal bearing – Performance under various load and speed conditions speed conditions
PublicationThe paper presents results of experimental testing aiming at finding out what effect system of piezo-electric actuators (PZTs)attached to an aerodynamic journal bearing has on the magnitude of shaft's motion within the bearing operating at specified speed and load. The results clearly demonstrate effectiveness of PZTs in mitigating the shaft's motion thus contributing to the increased stability of the bearing. This stabilizing...
-
AN EXPERIMENTAL AND NUMERICAL STUDY ON THE PERFORMANCE OF AN INNOVATIVE VERTICAL-AXIS WIND TURBINE
PublicationThis paper introduces the innovative modification of the Savonius wind turbine being able to significantly increase efficiency in comparison with the classic design. This innovative design is equipped with a stator directing the flow. The presence of the stator increases the active surface area and generates higher torques acting on a shaft. Additionally, it makes it possible to take better advantage of wind energy and compensate...
-
Analiza efektywności odzysku ciepła odpadowego z zastosowaniem rurki ciepła. Cz. 2: Badana eksperymentalne
PublicationNiniejszy artykuł jest kontynuację tematyki podjętej w części pierwszej [5]. Materiał został uzupełniony o podstawową wiedzę na temat modelowania termosyfonu dwufazowego oraz rozszerzony opis zmodyfi kowanego stanowiska badawczego wraz z dokładna charakterystyką badanych geometrii (rurek grawitacyjnych), jak również newralgicznych elementów układu - parownik/skraplacz. Autorzy przedstawiają plan eksperymentu, oraz wyniki badań...
-
Analytical model with non-adiabatic effects for pressure drop and heat transfer during boiling and condensation flows in conventional channels and minichannels
PublicationIn the paper a method developed earlier by authors is applied to calculations of pressure drop and heat transfer coefficient for boiling flow and condensation flow with account of non- adiabatic effects for some recent data collected from literature. The first effect, the modification of interface shear stresses in annular flow pattern is considered through incorporation of the so called "blowing parameter". The mechanism of...
-
Applicability of arrays of microjets heat transfer correlations to design compact heat exchangers
PublicationThe article presents experimental studies on a compact heat exchanger with heat transfer intensification by means of impinging microjets. The pursuit to provide high performance of heat exchangers is a response to the demand both in economics and in the universal tendency to miniaturization of industrial equipment. This paper presents the design and tests of a prototype, microjet heat exchanger. The modular design of the heat exchanger...
-
Arterial cannula shape optimization by means of the rotational firefly algorithm
PublicationThe article presents global optimization results of arterial cannula shapes by means of the newly modified firefly algorithm. The search for the optimal arterial cannula shape is necessary in order to minimize losses and prepare the flow that leaves the circulatory support system of a ventricle (i.e. blood pump) before it reaches the heart. A modification of the standard firefly algorithm, the so-called rotational firefly algorithm,...
-
Badania efektywności energetycznej pompy ciepła typu GEJZER KOMPAKT W 11
PublicationBadania eksperymentalne, analizy teoretyczne oraz weryfikacja klasy energetycznej sprężarkowej pompy ciepła woda-woda typu GEJZER KOMPAKT W 11 w świetle wymagań Dyrektywy Parlamentu Europejskiego
-
Badania eksperymentalne formowania się kondensatu na zmodyfikowanej powierzchni wymiany ciepła, część 1: podstawy teoretyczne i budowa układu pomiarowego.
PublicationW artykule przedstawiono koncepcję stanowiska naukowo-dydaktycznego, które ma posłużyć do lepszego poznania procesów przemian fazowych w obecności gazów inertnych oraz przy wykorzystaniu nowoczesnych metod intensyfikacji powierzchni celem zwiększenia intensywności wymiany ciepła.
Year 2013
-
A PROPOSAL OF A DESCRIPTION OF THE OPERATING CONDITIONS OF DIESEL-ELECTRIC LOCOMOTIVES
PublicationThe paper presents a proposal of a description of the operating conditions of diesel-electric locomotives. The proposal is a result of the operational experience and the analysis of the locomotive operation. It constitutes a significant simplification in relation to the descriptions currently used by domestic carriers. The paper also presents examples of analyses of the operating conditions of locomotives using the proposed method.
-
A simple approach to heat exchanger sizing optimisation by means of entrophy generation minimisation
PublicationIn the paper an attempt is presented to find the method of optimization of microtube diameter with respect to optimal thermal-hydraulic conditions in the single-phase shell-and-tube heat exchangers. The approach is based on consideration of pumping power at the condition of maximum heat transfer by the heat exchanger tube system. In the optimization method the tube diameter is first specified and then appropriate calculations are...
-
Alternatywne do R134a czynniki proponowane jako płyny robocze w klimatyzacji samochodowej i innych instalacjach chłodniczych o małej wydajności. Część 3. Zamienniki dla R134a w kontekście projektowania parowników instalacji chłodniczych i klimatyzacyjnych
PublicationW wyniku wycofania czynników CFC i HCFC ze względu na ich szkodliwy wpływ na warstwę ozonową, wprowadzono nowe ich odpowiedniki. Zaczęto jednak podnosić krytyczne opinie co do ryzyka związanego z ich wprowadzaniem do instalacji chłodniczych i klimatyzacyjnych. W ostatnich latach, uwagę w związku z tym coraz bardziej koncentruje się na naturalnych czynnikach chłodniczych. W poprzednich częściach przedstawiono analizę klasycznych...
-
Analiza warunków pracy silnika spalinowego lokomotywy na biegu jałowym
PublicationW trakcie eksploatacji lokomotyw z silnikami spalinowymi obserwowany jest znaczny udział pracy silnika spalinowego w stanie biegu jałowego. Dlatego też średnia wartość strumienia paliwa zużywanego przez silnik spalinowy lokomotywy w tym stanie będzie miała istotny wpływ na efektywność energetyczną układu napędowego. Wyznaczaniu wartości tego parametru musi towarzyszyć jednoznaczna klasyfikacja warunków pracy układu napędowego lokomotywy....
-
Analysis of balancing of four stroke V6 engines
PublicationAnalysis of balance of V6 engines with a common-pin crankshaft depending on a cylinder bank angle and the crank radius to connecting rod length ratios , based on the relations derived, is presented in the paper. The bank angles providing the lowest moment of inertia forces in reciprocating motion, for selected values, were determined. The position of the plane of the main counterweights in order to maximum balance of the moment...
-
Analysis of the selection of low-temperature medium for a turbine power plant using ocean thermal energy (OTEC)
PublicationThe paper presents the results and conclusions of numerical calculations modelled in the EES program of a closed OTEC cycle. The following mediums were analysed: ammonia, R32, R41, R404a, R407c, R410a, R423a, R500, R502, R507a and R114, R152a, R234fa, R600, R1234yf, R1234ze. Analogous assumptions were adopted as in the ORC cycle with heat regeneration for dry refrigerants without regeneration for wet refrigerants. Each of them...
Year 2017
-
A SHORT REVIEW OF BLOOD FLOW MODELLING METHODS: FROM MACRO- TO MICROSCALES
PublicationThe aim of this paper it to review various scale approaches to the blood flow modelling. Blood motion may be described by three types of mathematical models according to the observed scales or resolutions, namely microscopic, mesoscopic and macroscopic descriptions. The above approaches are discussed together with their advantages and disadvantages. Several results of mesoscopic simulations are presented with particular attention...
-
A simplified energy dissipation based model of heat transfer for subcooled flow boiling
PublicationIn the paper a model is presented based on energetic considerations for subcooled flow boiling heat transfer. The model is the extension of authors own model developed earlier for saturated flow boiling and condensation. In the former version of the model we used the heat transfer coefficient for the liquid single-phase as a reference level, due to the lack of the appropriate model for heat transfer coefficient for the subcooled...
-
An application for a new type of pneumatic engine concept
PublicationHeavy trucks are often equipped with loading and unloading systems like dock levellers with swing lip or telescopic lip. Most of these devices require hydro-electrical energy supply systems (eg. the pump that presses the working substance to the actuators must be propelled by electric engine.) The space taken by pump with electric engine can be reduced on condition that a new type of pneumatic drive will be considered. It is possible...
-
Analysis of the possibilities of using of DME fuel in motor boat drive systems
PublicationThe characteristics of alternative fuel for diesel: dimethyl ether (DME) and an analysis of the potential to reduce emissions of toxic compounds by the engines when running on this fuel have been presented in this work. Basic types of design solutions of gas supply and control systems, possible for use in internal combustion engines with DME supply have been also presented. The paper presents a study of the legislation and an analysis...
-
Analysis of the possibility of determining the general characteristics using the operational data of a vehicle engine
PublicationThe paper presents an analysis of the possibility of determining the general characteristics using the operational data of an engine of refuse collection vehicle. Data acquisition was done by reading information from the CAN network using FMS standard (Fleet Management System), which is widely used in heavy duty vehicles since year 2002. The paper presents the analysis of the expected measurement uncertainties resulting from the...
-
Application in circular sawing machines of the experimental results of investigations of the chip removing system operation
PublicationThe experimental results of the chip removing system operation are presented. The main aim of them was to optimize suction system of the panel saw Fx3 and its follower Fx550. The attention was focused on the upper casing, which was the part of removing system. Within the framework of the work a systematic experimental study of pressure distribution in the casing during operation of the selected rotational speed of saw blade with...
-
Application of road map of operating condition for estimation of fuel and electric energy consumption from city transport
PublicationThe paper presents procedure of data collecting and generation of road map of operating condition in the selected urban area. This map allows forecasting the selected vehicle operating parameters for the assumed road. The main parameters calculated using the road maps of operating conditions are: total energy spent to drive the selected vehicle, consumed fuel, travel time, average speed of travel, CO2 emissions. Presented example...
-
ARRAY OF MINIJETS – THERMAL AND HYDRAULIC PHENOMENA IN BOUNDARY LAYER
PublicationPresented work considers flow and thermal phenomena occurring in the system consisting of minijets array and heated with constant heat flux surface. Numerical analyses, based on the mass, momentum and energy conservation laws, were conducted. Focus was placed on the proper model construction, in which turbulence and boundary layer modelling was crucial. Calculations were done for various mass flow rates. The main calculations were...
-
Badania eksperymentalne intensyfikacji wymiany ciepła wymiennika U-rurowego z wykorzystaniem turbulizatora helikoidalnego
PublicationW niniejszej pracy zostały zaprezentowane możliwości intensyfikacji wymiany ciepła po stronie płaszcza wymiennika U-rurowego. Badania eksperymentalne zostały przeprowadzone zarówno dla wymienników referencyjnych tj. prosty – rura w rurze, U-rurowy bez turbulizacji jak i wymiennika z turbulizatorem helikoidalnym. Dla konstrukcji rura w rurze w celu uzyskania wartości referencyjnych przeprowadzono pomiary w układzie woda-woda oraz...
Year 2014
-
Analiza egzergetyczna bloku gazowo parowego współpracującego z obiegiem ORC
PublicationW pracy przedstawiono sposób przeprowadzania bilansu egzergetycznego dla obiegu Clausiusa – Rankina. Następnie przy pomocy programu EES współpracującego z bazą REFPROP 9.0 (Reference Fluid Thermodynamic and Transport Properties Database) [6] wykonany został bilans egzergetyczny dla układu kaskadowego siłowni CCGT – ORC, w którym blok gazowo – parowy współpracuje z obiegiem ORC. Obliczenia wykonano w oparciu o rzeczywiste parametry...
-
Analiza możliwości współpracy elektrowni o mocy 900 MW z układem odzysku ciepła zasilającym ORC
PublicationW pracy przeanalizowano kwestie związane z wykorzystaniem ciepła odpadowego z bloku energetycznego elektrowni o parametrach nadkrytycznych o mocy 900MW. Zagadnieniem nad którym skupiono uwagę jest pełne wykorzystanie potencjału ciepła odpadowego ze spalin, w postaci strumienia ciepła gorącej wody o mocy 200MW i temperaturze 90oC. Ciepło to wykorzystane jest do grzania układu ORC. Temperatura nośnika ciepła jest niewystarczająca,...
-
ANALIZA ODZYSKU CIEPŁA W CENTRACH OBLICZENIOWYCH ( SERWEROWNI). ASPEKTY TECHNICZNO-EKONOMICZNE
PublicationW rozdziale niniejszym zaprezentowano kwestie dotyczące nowoczesnych układów chłodzenia systemów elektronicznych, w szczególności w centrach obliczeniowych i serwerowniach. Omówiono tu ze szczególnym naciskiem kwestie związane z doborem układów pod względem zapewnienia optymalnej pracy urządzeń. Pokazano przykłady systemów chłodzenia opartych na konwencjonalnych i najnowszych metodach występujących na rynku oraz będących w fazie...
-
Analiza zużycia paliwa przez silnik śmieciarki w warunkach cyklu pracy mechanizmu prasującego
PublicationW pracy przedstawiono analizę zużycia paliwa przez silnik śmieciarki w warunkach przyjętego cyklu pracy mechanizmu prasującego śmieci. W tym celu wykorzystano model zużycia paliwa silnika śmieciarki, model układu napędowego pompy hydraulicznej mechanizmu prasującego śmieciarki oraz wyniki pomiarów ciśnienia roboczego w siłownikach hydraulicznych mechanizmu prasującego w trakcie jednego pełnego cyklu pracy mechanizmu prasującego...
-
Analytical method for calculation of heat source temperature drop for the Organic Rankine Cycle application
PublicationIn the paper presented are considerations on the cooperation of the limited capacity heat source with the Organic Rankine Cycle unit. Usually the heat source providing thermal energy to the Organic Rankine Cycle (ORC) may have twofold characteristics. It can be in the form of a single phase fluid, i.e. as hot exhaust gas or hot liquid, or in some cases it may be available as a phase changing fluid, as for example, technological...
-
AUGMENTATION OF THE CRITICAL HEAT FLUX IN WATER-Al2O3, WATER-TiO2 AND WATER-Cu NANOFLUIDS
PublicationThe main aim of the proposed study is therefore recognition of the phenomena accompanying nucleate boiling crisis of selected nanofluids during boiling on horizontal tubes of various outside diameters. Of particular interest is impact of contact angle and tube diameter on the value of critical heat flux. The results obtained should give more light on the nature of nucleate boiling crisis and will serve as a basis for future theoretical...
Year 2004
-
Analiza możliwości zastosowania planowania badań do określania skłonności do tworzenia pęknięć zimnych.
PublicationW pracy przedstawiono rozważania na temat możliwości zastosowania teorii planowania badań do określania skłonności do tworzenia pęknięć na zimno badanej metodą implant. Opisano wady i zalety wybranych planów badań z uwzględnieniem kryteriów realizowalności, informatywności i efektywności. Szczególną uwagę zwrócono na trudności związane z zastosowaniem planowania badań do zagadnień spawalniczych.