Search
Division of Fluid-Flow Machinery
Publications
Filters
total: 260
Catalog Publications
Year 2015
-
Odnawialne źródła energii, a opinia społeczna
PublicationCelem artykułu jest przedstawienie opinii społecznej na temat stosunku do odnawialnych źródeł energii. Artykuł przedstawia także stan wiedzy społeczeństwa na temat energetyki jądrowej. Uzyskane danej pozwalają stwierdzić, że ponad połowa ankietowanych pozytywnie odnosi się do budowy elektrowni jądrowej w Polsce, ale już tylko 19% z nich chciałoby zamieszkać w jej sąsiedztwie. Osoby niemające zdania co do elektrowni jądrowej stanowią...
-
On various modelling approaches to real-time visualisation of blood flow
PublicationThis paper reviews various modelling approaches to real-time visualisation of blood flow. These include classic, macroscale approach based on the momentum conservation equation together with a proper constitutive equation. Moreover, modern micro- and mesoscale approaches, such as molecular dynamics and dissipative particle dynamics, are discussed. Advantages and disadvantages of the discussed methods are highlighted with particular...
-
Wyznaczenie charakterystyk eksploatacyjnych przy użyciu programu numerycznego dla siłowni turbinowej z przegrzewem międzystopniowym z klasycznym reaktorem w zmiennych warunkach pracy dla parametrów 28 MPa/550/580 °C.
PublicationOpisano badania obiegu w zmiennych warunkach pracy. Przebieg charakterystyk o mocy projektowej 600 MW i ciśnieniu w skraplaczu 4 kPa w warunkach pozaprojektowych otrzymano poprzez zmianę wartości ciśnienia w skraplaczu i strumienia masy pary świeżej. Zaobserwowano, że zostały uzyskane niewielkie zmiany względne jednostkowego zużycia ciepła oraz mocy. Wystąpienie tych zmian spowodowane zostało zmiennymi warunkami pracy skraplacza...
Year 2014
-
ANALIZA PARAMETRÓW PRZEPŁYWOWYCH PRZEZ STOPNIE TURBIN PAROWYCH
PublicationTurbina w obiegach cieplnych pracuje w zmienionych warunkach. Dodatkowo zmianie ulegają strumienie mas czynnika roboczego z powodu chłodzenia (w turbinach gazowych) lub poboru pary do układu regeneracji ciepła (w turbinach parowych). Te dopływy i pobory również zależą od obciążenia turbozespołu. Stąd w obliczeniach numerycznych wieńców wirnikowych dla wyznaczenia stanów referencyjnych, podobnie jak dla turbin gazowych, trzeba uwzględnić...
-
ANALIZA TECHNICZNO-ENERGETYCZNA PREFEROWANYCH OBIEGÓW TERMODYNAMICZNYCH MOBILNYCH WYSOKOTEMPERATUROWYCH SIŁOWNI JĄDROWYCH
PublicationArtykuł przedstawia analizę techniczno-energetyczną moŜliwości współpracy preferowanych obiegów turbin cieplnych duŜych mocy z wysokotemperaturowym reaktorem jądrowym chłodzonym helem w zastosowaniach mobilnych. Reaktory jądrowe wysokotemperaturowe (HTR) stwarzają moŜliwość podnoszenia parametrów obiegów parowych do poziomu bloków nadkrytycznych, jak równieŜ zastosowania obiegu Joule’a-Braytona w energetyce jądrowej. W miarę zaostrzania norm...
-
Analysing selection of low-temperature medium for cogeneration micro power plant
PublicationThe article analyses the ORC system working with dry and wet low-boiling media which are most frequently used in installations of this type. Two types of cycles were examined, which were the cycle with heat regeneration for dry media: fc72, hfe7100, R227ea, R245fa, R423a and R600a, and the cycle without heat regeneration for wet media: R11, R12, R134a, R718 and 507a. The calculations were performed for the assumed required thermal...
-
Application of spatial neural simulators of turbine blade rows to fluid flow diagnostics
PublicationThis chapter presents the results of neural modelling of fluid flow in steam turbine row. In modelling working conditions of the flow channel varied, thus the aim of the work was to reconstruct the reference state - distributions of velocity, pressure, and losses in flow channel - with high accuracy for fluid flow diagnostics.
-
Design analysis of combined gas-vapour micro power plant with 30 kW air turbine
PublicationThe article presents basic results of the design analysis of a combined gas-vapour micro power plant with a waste-heat boiler without exhaust reheat, working in the vapour section in the Organic Rankine Cycle (ORC) system. The analysis concerned working media most frequently used in those types of power plants and planned to be used in future. The object of the analysis was a micro power plant with a 30 kW gas (air) turbine for...
-
Experiences from operation of various expansion devices in small scale ORC
PublicationThe main aim of this paper was to present various expansion devices for an application in the small scale ORC system. The investigations were carried out in two parallel directions. One direction was to design and construct a device dedicated to the analyzed ORC system. The second direction was to adapt existing expansion devices for the needs of the analyzed ORC system. Four various devices were described and presented together...
-
Explanation of Reduction of Pressure Forces in Turbine Chamber Seals
PublicationThe paper describes a chamber seal reducing the aerodynamic forces created in shroud seals. Asymmetrical pressure distribution (due to rotor-stator eccentricity) in the blade tip clearance leads to the creation of pressure forces acting on the blade shroud. By increasing the volume above the shroud, the pressure distribution becomes more uniform on the whole shroud circumference and the effect of rotor eccentricity is reduced....
-
Investigation of the aerodynamics of an innovative verticalaxis wind turbine
PublicationThis paper presents a preliminary three dimensional analysis of the transient aerodynamic phenomena occurring in the innovative modification of classic Savonius wind turbine. An attempt to explain the increased efficiency of the innovative design in comparison with the traditional solution is undertaken. Several vorticity measures such as enstrophy, absolute helicity and the integral of the velocity gradient tensor second invariant...
-
Lekcja z e-doświadczeniem :Obwody prądu stałego
Publicationartykuł ma na celi pokazanie i zachęcenie do głębszego zapoznania się z e-doświadczeniami dot. obwodów prądu stałego
-
Partial Admission Stages of High Efficiency for a Microturbine
PublicationThe paper presents the results of a design analysis of a microturbine for a cogeneration micro-power plant working in accordance with organic Rankine cycle. The heat power of the plant is assumed equal to 20kW and the corresponding available electric output is estimated to be about 3 kW. After the design analysis, the axial turbine with partial admission in all stages was built and tested experimentally. Special attentionwas paid...
-
Performance Characteristics of a Micro-Turbine
PublicationIn the paper a design of a multi-stage micro-turbine with partial admission of all the stages is described in detail and the results of particular experimental investigations and numerical calculations are shown, followed by conclusions. The co-generative micro-power plant with the HFE7100 as a working medium was designed and built for experimental investigations. The values of the main cycle parameters were as follows:heat output:...
-
The analysis of turbine propulsion systems in nuclear submarines
PublicationThe article systematises submarines, which are presently in service, according to their propulsion types (both conventional and nuclear), power output, and submersion depth. Contemporary types of propulsion systems installed and used in submarines are discussed. Calculations were performed for the PWR (Pressurized Water Reactor) type nuclear propulsion system and the supercritical turbine propulsion system (supercritical reactor...
-
Wyznaczenie charakterystyk eksploatacyjnych siłowni turbinowej z reaktorem wysokotemperaturowym w zmiennych warunkach pracy dla parametrów 28 MPa/550/580 °C.
PublicationW referacie przedstawiono obliczenia dotyczące charakterystyk siłowni turbinowej posiadającej reaktor wysokotemperaturowy. Oceniono je w zmiennych warunkach pracy, zmienność ta dotyczyła różnej masy i zmiany pracy skraplacza. Parametry pracy obiegu potrzebne do wyznaczenia charakterystyk były wyznaczone programem DIAGAR.
-
ZAAWANSOWANE SYSTEMY ENERGETYCZNE I PROGNOZA ICH DIAGNOZOWANIA
PublicationRozwój współczesnych systemów energetycznych opiera się w wielu przypadkach o wykorzystanie nowych lub też zasadniczej modernizacji starych koncepcji zastosowania przemian energetycznych. Każda z tych koncepcji szuka swojego miejsca w instalacjach przemysłowych. Te zaś tylko w ograniczonym przedziale czasowym wykorzystują swoją pełną tzn. projektową moc/wydajność. Dodatkowo już od pierwszych godzin po uruchomieniu te nowoczesne...
-
ZADANIA I PROBLEMY BADAWCZE DIAGNOSTYKI CIEPLNO-PRZEPŁYWOWEJ OBIEKTÓW ENERGETYCZNYCH
PublicationDiagnostyka techniczna jest podstawą poprawnej, bezpiecznej i sprawnej eksploatacji bloku energetycznego. Ma za zadanie dostarczyć informację o stanie obiektu technicznego w różnych fazach użytkowania, przetworzyć ją i wykorzystać w procedurach eksploatacyjnych. Umożliwia racjonalne użytkowanie obiektu technicznego. Przedmiotem zainteresowania tego rozdziału jest przedstawienie stanu rozwoju współczesnej diagnostyki cieplno-przepływowej...
-
ZASTOSOWANIE METOD SZTUCZNYCH SIECI NEURONOWYCH DO PROJEKTOWANIA ŁOPATEK TURBINOWYCH KSZTAŁTOWANYCH PRZESTRZENNIE
PublicationW rozdziale tym przeanalizowano zdolności sieci neuronowych do rozwiązywania zagadnień związanych z kształtowaniem przestrzennym łopatki. Do testu przyjęto najbardziej skomplikowany przypadek konstrukcji stopnia turbiny kondensacyjnej dużej mocy. Określono zmiany sprawności, reakcyjności (zdefiniowanej jako stosunek spadku entalpii w palisadzie wirnikowej do spadku entalpii w stopniu) i innych charakterystyk wraz ze zmianą geometrii...
-
ZASTOSOWANIE METOD SZTUCZNYCH SIECI NEURONOWYCH DO PROJEKTOWANIA WIEŃCÓW ŁOPATKOWYCH W STOPNIACH TURBINOWYCH
PublicationPalisady łopatek turbinowych (zarówno kierownicze, jak i turbinowe) dla potrzeb badań i analiz projektowych charakteryzuje się poprzez wybrane zestawy parametrów geometrycznych i przepływowych. Przykłady takiego podejścia do opisu palisady kierowniczej i wirnikowej przedstawiono w tym rozdziale. Dane dla tych zakresów posłużyły do zbudowania bazy danych charakterystyk geometrycznych i związanych z nimi charakterystyk przepływowych...
-
ZASTOSOWANIE METOD SZTUCZNYCH SIECI NEURONOWYCH DO WYSZUKIWANIA STANÓW REFERENCYJNYCH PRZEPŁYWÓW W KANAŁACH ŁOPATKOWYCH DLA CELÓW DIAGNOSTYKI CIEPLNO-PRZEPŁYWOWEJ TURBIN PAROWYCH
PublicationTurbina jest złożonym urządzeniem cieplno-mechanicznym. O jej efektywności decyduje z kolei jakość przepływu czynnika roboczego przez jej układ łopatkowy. Współczesne metody badawcze doprowadziły do wysokich wartości wskaźników sprawnościowych turbinowych systemów łopatkowych. Jest to najważniejsze zadanie jednej z diagnostyk, a mianowicie diagnostyki cieplno-przepływowej, która koncentruje się przede wszystkim na sprawnościowych...
-
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.
Year 2013
-
Analysing selection of low-temperature medium for cogeneration micro power plant
PublicationThe article analyses the ORC system working with dry and wet low-boiling media which are most frequently used in installations of this type. Two types of cycles were examined, which were the cycle with heat regeneration for dry media: fc72, hfe7100, R227ea, R245fa, R423a and R600a, and the cycle without heat regeneration for wet media: R11, R12, R134a, R718 and 507a. The calculations were performed for the assumed required thermal...
-
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...
-
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...
-
Application of microturbines in CHP systems with reciprocating engines
PublicationThe analysis was carried out for Combined Heat and Power generation systems with micro-turbines power plants working on heat rejected from the reciprocating engine. The calculations were performed for GE Jerbacher engines of J320 GS- C05, J320 GS- C25 and J416 GS- B05 types. We considered different working media (both wet and dry fluids): water, ammonia, ethanol, methanol, methylacetylene (propyne), dimethyloether, sulphur dioxide,...
-
Design analysis of combined gas-vapour micro power plant with 30 kW air turbine
PublicationThe article presents basic results of the design analysis of a combined gas-vapour micro power plant with a waste-heat boiler without exhaust reheat, working in the vapour section in the Organic Rankine Cycle (ORC) system. The analysis concerned working media most frequently used in those types of power plants and planned to be used in future. The object of the analysis was a micro power plant with a 30 kW gas (air) turbine for...
-
Design analysis of ORC micro-turbines making use of thermal energy of oceans
PublicationThe article presents the results of the analysis of energy conversion cycles making use of thermal energy of oceans. The objects of analysis were two cases of closed Organic Rankine Cycle (ORC) power plants, which were: the cycle in which the vapour of the working medium was produced by warm oceanic water in the circum-equatorial zone, and the so-called “arctic” cycle in which this vapour was produced by non-frozen water in the circumpolar...
-
Design and testing of a radial-axial microturbine for domestic applications
PublicationIn the paper presented is a new design of the radial-axial microturbine of 3-4kW capacity for operation with ethanol as working fluid
-
Dobór czynnika roboczego oraz korzystnych wartości podstawowych parametrów projektowych mikroturbiny do przetwarzania energii ze źródeł niskotemperaturowych
PublicationPraca poświęcona jest analizom termodynamicznym obiegów mikrosiłowni turbinowych, dla których, ze względu na bardzo małe wartości natężenia przepływu, szczególnie ważnym zadaniem jest dobór głównych parametrów obiegu cieplnego. Zastosowana metoda określania optymalnych parametrów obiegu łącznie z uwzględnieniem ich wpływu na geometrię mikroturbiny daje możliwość przeprowadzenia optymalizacji uwzględniającej jednocześnie rodzaj...
-
Experimental ORC micro-power plant for CHP application Part A: power plant arrangement
PublicationThe co-generative micro-power plant with the HFE7100 applied as a working medium was designed and built for experimental investigations. The heat output of the plant was assumed equal to 20 kW, while the electric output amounted to about 3kW. Examples of the results of the preliminary experimental research on a boiler, heat exchangers, a pump and a turbine-generator set are presented and analysed.
-
Experimental ORC micro-power plant for CHP application Part B: Radial and Multi-stage axial turbines
PublicationThe co-generative micro-power plant with the HFE7100 applied as a working medium was designed and built for experimental investigations. Special attention is paid to a micro-turbine which was built and tested in two variants: a radial turbine and an axial turbine. A concept of a radial turbine with 2 centripetal and 2 centrifugal stages is shown. This prototype was equipped with an aerostatic gas bearing and, alternatively, with...
-
Neural network simulator's application to reference performance determination of turbine blading in the heat-flow diagnostics.
PublicationIn the paper, the possibility of application of artificial neural networks to perform the fluid flow calculations through both damaged and undamaged turbine blading was investigated. Preliminary results are presented and show the potentiality of further development of the method for the purpose of heat-flow diagnostics.
-
On Invariants of Fluid Mechanics Tensors
PublicationThis paper presents physical interpretations of the first and second invariants of tensors of fluid mechanics. Some examples of elementary applications and meanings are also given.
Year 2012
-
Analiza czynników niskotemperaturowych do instalacji grzewczej w jednorodzinnym budynku mieszkalnym
PublicationW niniejszej pracy przeprowadzono analizę projektową instalacji grzewczej opartej na sprężarkowej pompie ciepła. Instalacja ta zasila systemy centralnego ogrzewania i przygotowania ciepłej wody użytkowej w jednorodzinnym budynku mieszkalnym znajdującym się w miejscowości Koleczkowo. W analizie zawarto ocenę strat i zysków cieplnych budynku, obliczenia zapotrzebowania na moc cieplną analizowanego obiektu oraz koncepcyjne rozwiązania...
-
Analiza projektowa hybrydowej siłowni kogeneracyjnej wykorzystującej biogaz
PublicationW niniejszej pracy zawarto podstawowe wiadomości związane z biogazem, jego źródłami pozyskiwania i możliwościami wykorzystywania. Przeprowadzono analizę projektową układu hybrydowego pod kątem korzyści energetycznych wynikających z wykorzystania tego rodzaju instalacji do utylizacji biogazu rolniczego pozyskiwanego z przykładowego gospodarstwa rolniczego oraz wstępnie zaprojektowano układ przepływowy mikroturbiny gazowej. Celem...
-
Badania potencjału energetycznego pozostałości poprodukcyjnej z hodowli boczniaka
PublicationNiniejsze opracowanie dotyczy badań potencjału energetycznego biomasy, obecnie trzeciego co do wielkości naturalnego źródła energii na świecie. Energia zawarta w biomasie jest najmniej kapitałochłonnym źródłem energii odnawialnej. Jej pozyskiwanie nie wiąże się z wprowadzaniem zanieczyszczeń do środowiska, przy okazji istnieje możliwość pozbycia się kłopotliwych odpadów poprodukcyjnych. Jednak pozyskiwanie energii z biogazu jest...
-
Design and investigations of a micro-turbine flow part
Publication-generative micro-power plant with the HFE7100 as a working medium was designed and built for experimental investigations. The heat output of the plant was assumed equal to 20 kW, while the electric output amounted to about 3kW.In the paper a multi-stage micro-turbine with partial admission of all the stages is described in detail and the results of the particular experimental investigations and numerical calculations are shown,...
-
Explanation of Reduction of Pressure Forces in Turbine Chamber Seals
PublicationThe paper describes a chamber seal reducing the aerodynamic forces created in shroud seals. Asymmetrical pressure distribution (due to rotor-stator eccentricity) in the blade tip clearance leads to the creation of pressure forces acting on the blade shroud. By increasing the volume above the shroud, the pressure distribution becomes more uniform on the whole shroud circumference and the effect of rotor eccentricity is reduced....
-
GENERALISED HERSCHEL MODEL APPLIED TO BLOOD FLOW MODELLING
PublicationThis paper introduces a new rheological model of blood as a certain generalisation of the standard Herschel-Bulkley model. This model is a rheological constitutive equation and belongs to the group of the so-called generalised Newtonian fluids. Experimental data is compared with results, obtained from the new model, to demonstrate that it allows for the best agreement together with Luo-Kuang model. The new model may be easily implemented...
-
Numerical prediction of steady and unsteady tip vortex cavitation on hydrofoils
PublicationArtykuł przedstawia metodę numeryczną do wyznaczania kawitujących wirów wierzchołkowych powstających za płatami nośnymi. Metoda ta jest oparta na rozwiązywanie dwufazowego turbulentnego przepływu cieczy lepkiej. Pozwala ona wyznaczyć geometrię kawitującego wiru dla różnych geometrii płata nośnego i dla różnych parametrów przepływu. Pokazano porównanie wyników obliczeń z pomiarami i rejestracjami wykonanymi na modelu płata w tunelu...
-
Partial Admission Stages of High Efficiency for a Microturbine
PublicationThe paper presents the results of a design analysis of a micro-turbine for a co-generation micro-power plant working in accordance with organic Rankine cycle. The heat power of the plant is assumed equal to 20kW and the corresponding available electric output is estimated to be about 3kW. After the design analysis, the axial turbine with partial admission in all stages was built and tested experimentally. Special attention was...
-
Performance Characteristics of a Micro-turbine, International
Publication. In the paper a design of a multi-stage micro-turbine with partial admission of all the stages is described in detail and the results of particular experimental investigations and numerical calculations are shown, followed by conclusions. The co-generative micro-power plant with the HFE7100 as a working medium was designed and built for experimental investigations. The values of the main cycle parameters were as follows:- heat...
-
Pressure Pulsations in Turbine Blade Seal
PublicationThe paper presents the results of experimental investigations into pressure forces generated in a turbine labyrinth seal. The experiments were performed on a single-stage air model turbine of the impulse type. The performed experimental research proved that in a shroud clearance the pressure pulsates and the effects of the nozzle trailing edge thickness as well as the influence of the rotor blades are observed. The exemplary results...
-
Selected design and construction aspects of supercritical steam generators for high temperature reactors = Wybrane aspekty konstrukcyjne i projektowe generatorów pary nadkrytycznej ogrzewanych z reaktorów wysokotemperaturowych
PublicationW artykule zaprezentowano uwarunkowania projektowe i konstrukcyjne nadkrytycznego generatora pary (jednoprzepływowego) wykorzystującego do ogrzewania hel z reaktorów HTR i VHTR. Wymiennik helikoidalny jest preferowany dla zwiększenia wymiany ciepła i zwartości. Badano własności czynników wymieniających ciepło z parą w obszarach przy- i nadkrytycznych. Analizowano korelacje, aby wybrać najbardziej wiarygodne. Przedyskutowano najbardziej...
-
Some Aspects of Designing Nozzle Segments of Axial Microturbines,
PublicationIn the paper a multi-stage micro-turbine with partial admission of all the stages is described in detail and the results of the numerical calculations and experimental investigations are presented, followed by an appropriate discussion and conclusions.
-
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...
-
Wybrane zagadnienia modelowania przepływów krwi i mikroklimatu w kombinezonach ochronnych
PublicationMonografia dotyczy wybranych zagadnień przepływu krwi w naczyniach krwionośnych i przepływów powietrza w tzw. mikroklimacie. Przytoczono równania zachowania opisujące ruch krwi w skali makro wraz z reologicznymi równaniami konstytutywnymi. Poświęcono szczególną uwagę warunkom brzegowym z uwzględnieniem warunków zgodności. Przedstawiono funkcje i cechy krwi, które są istotne przy konstruowaniu równań konstytutywnych, które opisują...
Year 2011
-
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...