Search
Division of Fluid-Flow Machinery
Publications
Filters
total: 260
Catalog Publications
Year 2011
-
Experimental Validation of Numerical Model within a Flow Configuration of the Model Kaplan Turbine
PublicationThis paper investigates validation of flow within a model Kaplan turbine. This includes comparison of various turbulence models and their influence on torque and power generated by the turbine. Numerical results were compared with experimental data.
-
Modelling of two-component turbulent mass and heat transfer in air-fed pressurised suits
PublicationIn this paper the modelling of an important industrial problem is addressed, which involves the two-component turbulent flow with heat transfer that takes place inside protective clothing. The geometry of the flow boundaries is reconstructed in a CAD system from photogrammetry scan data. The overall model is sufficiently realistic to allow, after validation, design improvements to be tested. Those presented here allow the reduction...
-
On a Method of Efficiency Increasing in Kaplan Turbine
PublicationThis paper presents a method of increasing efficiency in Kaplan-type turbine. The method is based on blade profile optimisation together with modelling the interaction between rotor and stator blades. Loss coefficient was chosen as the optimisation criterion, which is related directly to efficiency. Global optimum was found by means of Genetic Algorithms, and Artificial Neural Networks were utilised for approximations to reduce...
-
Operating and economical conditions of cooling water control for marine steam turbines condensers
PublicationW pracy dokonano analizy ekonomicznej i eksploatacyjnej sterowania pracą pomp wody chłodzącej skraplacze turbin okrętowych. Wzięto pod uwagę cechy konstrukcyjne pomp wody chłodzącej skraplacze główne i najnowsze wyniki badań dla takich pomp w zastosowaniach lądowych. Uwagę skupiono przede wszystkim na turbinowych parowych siłowniach okrętowych.
-
The Method of Reduction of Aerodynamic Forces Generated in Turbine Blade Seals
PublicationOpisano metodę zmniejszania sił wymuszających drgania aerodynamiczne poprzez zastosowanie nowego uszczelnienia nadbandażowego typu komorowego. Efektywność stosowania uszczelnienia komorowego potwierdzono obliczeniami numerycznymi i badaniami eksperymentalnymi.
-
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....
-
Wpływ jakości pomiarów eksploatacyjnych bloków energetycznych na wyznaczanie symptomów niesprawnej pracy
PublicationW pracy opisano jedną z metod zminimalizowania błędów pomiarowych pojawiających się przy funkcyjnym wyznaczaniu wzorca sprawnej pracy obiektów energetycznych dużej mocy. Zajęto się problemem oceny jakości pomiarów związaną z występującą koniecznością okresowych wymian czujników pomiarowych ze względu na ich rozkalibrowywanie eksploatacyjne. Przedstawiono obliczenia symulacyjne wpływu takich wymian na niepewność wyznaczania wzorca...
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...
-
Analiza czynników zakłócających określanie stanów referencyjnych bloków energetycznych
PublicationW referacie wymieniono przyczyny powodujące niejednoznaczności i trudności wyznaczania wzorca sprawnej pracy bloków turbinowych. Przeanalizowano jedną z nich, polegającą na zmianach charakterystyk spowodowanych bieżącymi, częstymi remontami urządzeń składowych. Jako remedium na wynikające stąd trudności zaproponowano model obliczeniowy obiegu cieplnego o budowie modułowej. Pokazano, że strojenie indywidualne modułów tego modelu...
-
Analiza nowoczesnych siłowni jądrowych
PublicationW pracy analizowano obiegi termodynamiczne siłowni wykorzystujących reaktory jądrowe IV generacji. Obliczano sprawność obiegów siłowni jądrowych z nowoczesnymi reaktorami, a wyniki obliczeń porównano z tradycyjnym układem obecnie stosowanym typu PWR. Każdy z badanych układów optymalizowano ze względu na maksymalną sprawność dla zadanych parametrów początkowych. Układ nadkrytyczny wodny SCWR okazał się najkorzystniejszy ze względów...
-
Analiza obiegów kombinowanych gazowo-parowych na czynniki niskotemperaturowe
PublicationW pracy wykonano analizę obiegów kombinowanych parowo-gazowych z kotłem utylizacyjnym bez dopalania bazujących w układzie parowym na czynnikach niskotemperaturowych. Analizowano obiegi z czynnikami najczęściej stosowanymi w układach ORC (ang. Organic Rankine Cycle) oraz z czynnikami planowanymi do zastosowania w przyszłości. Wyniki porównano z klasycznym układem kombinowanym z kotłem utylizacyjnym gazowo-parowym, w którym czynnikiem...
-
Application of Artificial Neural Networks in Investigations of Steam Turbine Cascades
PublicationZaprezentowano wyniki badań numerycznych zastosowania sieci neuronowych przy obliczeniach przepływów w palisadach turbin parowych. Na podstawie uzyskanych wyników wykazano, że sieci neuronowe mogą być używane do szacowania przestrzennego rozkładu parametrów przepływu, takich jak entalpia, entropia, ciśnienie czy prędkość czynnika w kanale przepływowym. Omówiono również zastosowania tego typu metod przy projektowaniu palisad, stopni...
-
On some extensions of Murray's Law
PublicationThis paper cites the original Murray's law about optimal radii.Extensions to some class of non-newtonian flows that aredescribedby Ostwalda-de Waele model and newtonian flows foreliptical crosssections. A generalisation of Murray's law formultiobjectiveformulation is also given. It is shown that theoriginal formulation of optimal condition is a particular case ofmultiobjective formulation.
-
Reduction of pressure forces in turbine labyrinth seals
PublicationPrzedstawiono nową metodę zmniejszani sił samowzbudnych typu aerodynamicznego. zastosowano ją do różnych typów nadbandażowych uszczelnień labiryntowych. Efektywność rdukcji sił samowzbudnych wynosiła nawet ponad 60%. Potwierdzone rezultay obliczeniami i eksperymentalnie.
-
Rotor Blade Geometry Optimisation in Kaplan Turbine
PublicationThe paper presents the description of method and results of rotor blade shape optimisation. The rotor blading constitutes a part ofturbine flow path. Optimisation consists in selection of the shape that minimises ratio of polytrophic loss. Shape of the blade isdefined by the mean camber line and thickness of the airfoil. Thickness is distributed around the camber line based on the ratio ofdistribution. Global optimisation was done...
Year 2009
-
A multistage turbine for a micro power plant
PublicationThis paper presents results of a design analysis of a multi-stage turbine for the cogeneration micro-power plant working in accordance with Organic Rankine Cycle (ORC). The heat power of the plant is assumed equal to 20 kW and the corresponding available electric output is estimated to be of about 3 kW. Different variants of the radial and axial-flow turbines have been considered, while the detailed results of the calculations...
-
Analysis of application of feed-water injector heaters to steam power plants
PublicationStrumienice parowo-wodne to urządzenia, w których zachodzi wymiana masy, pędu i energii między dwoma płynami, pozostającymi w bezpośrednim kontakcie. Mogą one pracować jako pompy, mieszalniki bądź bezprzeponowe wymienniki ciepła. W tym ostatnim aspekcie są one bardzo interesujące do użycia jako regeneracyjne podgrzewacze wody w obiegu cieplnym Rankina stosowanym w siłowniach parowych na lądzie oraz na morzu (statki i okręty). W...
-
Automatic Regularization by Quantization in Reducible Representations of CCR: Point-Form Quantum Optics with Classical Sources
PublicationElectromagnetic fields are quantized in a manifestly covariant way by means ofa class of reducible "center-of-mass N-representations" of the algebra of canonical commutationrelations (CCR). The four-potential Aa(x) transforms in these representations as aHermitian four-vector field in Minkowski four-position space (without change of gauge), butin momentum space it splits into spin-1 massless photons and two massless scalars. Whatwe...
-
Design analysis of Tesla micro-turbine operating on a low-boiling medium
PublicationThis paper presents results of the design analysis of a Tesla bladeless turbine intended for a co-generating micro-power plantof heat capacity 20 kW, which operates in an organic Rankine cycle on a low-boiling medium. Numerical calculations of flowin several Tesla turbine models were performed for a range of design parameters. Results of investigations exhibit interestingfeatures in the distribution of flow parameters within the...
-
Design analysis of turbines for co-generating micro-power plant working in accordance with organic Rankine's cycle
PublicationPrzedstawiono wyniki analizy projektowej turbin dla mikrosiłowni kogeneracyjnej pracującej według organicznego obiegu Rankine'a z wykorzystaniem biopaliwa. Rozważono zakres mocy cieplnej od 25kW do 100kW, któremu odpowiadała możliwa do uzyskania moc elektryczna od 2kW do 12kW. Przeanalizowano projekty turbin osiowych (jedno- i wielostopniowych, także z częściowym zasilaniem), turbin promieniowych i promieniowo-osiowych. Porównano...
-
Design optimisation of air-fed full pressurised suits
PublicationOpisano szczegóły złożoności zjawisk cieplno-przepływowych pomiędzy wewnętrzną powierzchnią kombinezonu ochronnego i zewnętrznego ubioru. Komplikacja polega na jednoczesnym rozważaniu wymiany masy i ciepła wraz z realistycznymi, trójwymiarowymi geometriami. Dodatkowo rozważany jest ludzki metabolizm. Zrozumienie tych zjawisk i umiejętnośćich symulacji jest konieczna w celu właściwych prac projektowych nad nowymi typami kombinezonów...
-
Determining heat transfer coefficients using evolutionary alogrithms
PublicationPokazano sposób kalibracji współczynnika wymiany ciepła za pomocą algorytmów ewolucyjnych. Wykorzystano tu minimalizację błędu między pomiarami a obliczeniami. Pokazano dwie metody optymalizacji: wielokryterialną i jednokryterialną.
-
Evaluation of technical efficiency of heat and electric power generation
PublicationThis paper presents an evaluation of technical efficiency and time-dependent changes in productivity of Polish professional electric power and heat&electric power stations by using Data Envelopment Analysis non-parametric method. The research covered the enterprises whose total available electric power amounted to about 98% of that of all professional thermal electric power stations in this country. The analysis has concerned...
-
Heat and mass transfer in air-fed pressurised suits
PublicationOpisano konieczność modelowania transportu masy i ciepła w kombinezonach ochronnych. Omówiono różne sposoby modelowania wymiany ciepła, łącznie ze sprzężoną wymianą ciepła. Uwzględniono również ludzki metabolizm i turbulentne mechanizmy wymiany masy i ciepła. Publikacja opisuje również sposób modelowanie turbulentnych przepływów wieloskładnikowych. Pokazano również porównanie obliczeń z eksperymentem.
-
Interpretacja niepewności pomiarowych systemów DCS przy cieplno-przepływowym diagnozowaniu bloków energetycznych
PublicationW rozdziale przedstawiono możliwość interpretacji niepewności wyników pomiarów parametrów charakteryzujących parametry obciążenia i otoczenia bloków energetycznych oraz wyników pomiarów parametrów czynników roboczych wewnątrz bloku. Analizą objęto zarówno wyniki pomiarów służące do wyznaczania symptomów niesprawnej pracy w cieplno-przepływowej diagnostyce off-line jak i niepewności określania symptomów. Przedyskutowano możliwość...
-
On the modelling of aerodynamic force coefficients for over-shroud seals of turbine stages
PublicationThis paper presents experimental investigations which made it possible to determine dynamic coefficients of labyrinth over-shroud seal of a model air turbine. The coefficients associate pressure forces with turbine rotor displacement, velocity and acceleration respective to turbine casing (linear model) and play important role in analyzing turbine-set dynamics. The obtained results indicated that involving serious errors can be...
-
Optimization of steam cycles with respect to supercritical parameters
PublicationArtykuł zawiera analizę budowanych aktualnie bloków nadkrytycznych stosowanych na świecie. W pracy przeprowadzono analizę obiegów z pojedynczym oraz podwójnym przegrzewem międzystopniowym dodatkowo z regeneracyjnym podgrzewem wody zasilającej odpowiednio z sześcioma, siedmioma, ośmioma, dziewięcioma oraz dziesięcioma wymiennikami regeneracyjnymi. Obliczenia wykonywano dla różnych wartości temperatur i ciśnienia pary świeżej, różnych...
-
Pressure pulsations in turbine blade seal clearance
PublicationThe paper presents the results of numerical and 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, while the numerical results were obtained by means of CFD Fluent Code. The performed experimental research and numerical calculations prove that in a shroud clearance the pressure pulsates and the effects of...
-
Rotordynamic characteristics of a chamber seal
PublicationThe paper presents the results of numerical and experimental investigations into pressure forces generated in a turbine labyrinth seal of a modernized type. The experiments were performed on a single-stage air model turbine of the impulse type. The experiments were performed on a single-stage air model turbine of the impulse type. The experimental data were compared with theoretical results obtained by means of CFD Fluent Code....
-
Selected problems of determining an efficient operation standard in contemporary heat-and-flow diagnostics
PublicationW referacie wymieniono przyczyny powodujące niejednoznaczności i trudności wyznaczania wzorca sprawnej pracy turbinowych siłowni lądowych i morskich. Przeanalizowano dwie z tych przyczyn: obniżenie wartości parametrów dolotowych czynników roboczych oraz zmiany w konfiguracji połączeń pomiędzy urządzeniami składowymi obiegów cieplnych. Jako remedium na wynikające stąd trudności zaproponowano model obliczeniowy obiegu cieplnego o...
-
Synchronization helps robots to detect black holes in directed graphs
PublicationPraca zawiera nowe wyniki dla problemu poszukiwania czarnej dziury w grafie skierowanym przez zbiór agentów. Czarna dziura jest węzłem niszczącym wszystkich wchodzącej do niej agentów. Pokazano, że w przypadku, gdy stopień wejściowy czarnej dziury wynosi D, do przeszukania grafu skierowanego w modelu synchronicznym wystarcza O(D 2^D) agentów. Wartość ta jest bliska znanemu z literatury oszacowaniu dolnemu Omega (2^D). W pracy pokazano...
-
The Method of reduction of aerodynamic forces generated in turbine blade seals
PublicationThe distibution of pressure in the seal gaps does not only affect the so called '' leakage losses'' and the turbine stage overall efficiency but also plays an important role in the generation of aerodynamic forces which may cause self-excited rotor vibrations. The paper describes a chamber seal applied for the reduction of the aerodynamic forces created in shroud seals. This kind of turbine seal was patented and tested.
-
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.
Year 2008
-
Eksperymentalne badania sił aerodynamicznych w stopniu turbinowym
PublicationRozprawa skupia się na zjawiskach związanych z tzw. siłami ciśnieniowymi, które działają na uszczelnienie nadbandażowe stopnia turbinowego. Siły te są opisywane liniowym modelem wiążącym je z przemieszczeniem turbiny oraz trzema rodzajami współczynników: sztywności, tłumienia i inercji. Praca ma charakter eksperymentalny. Badania prowadzono na jednostopniowej turbinie akcyjnej zasilanej sprężonym powietrzem. Wykonano pomiary dla...
-
Fault detection in measuring systems of power plants
PublicationThis paper describes possibility of forming diagnostic relations based on application of the artifical neural networks (ANNs), intended for the identifying of degradation of measuring instruments used in developed power systems. As an example a steam turbine high-power plant was used. And, simulative calculations were applied to forming diagnostic neural relations. Both degradation of the measuring instruments and simultaneously...
-
Heat and mass transfer in air-fed pressurised suits
PublicationOpisano konieczność modelowania transportu masy i ciepła w kombinezonach ochronnych. Omówiono różne sposoby modelowania wymiany ciepła, łącznie ze sprzężoną wymianą ciepła. Uwzględniono również ludzki metabolizm i turbulentne mechanizmy wymiany masy i ciepła. Publikacja opisuje również sposób modelowanie turbulentnych przepływów wieloskładnikowych. Pokazano również porównanie obliczeń z eksperymentem.
-
Intelligent microbearing project with memory of stress-strain history
PublicationTaking into account the increasing need of intelligent micro-bearing with memory, this paper presents the optimization, simulation and practical application of operating parameters(load carrying capacity, friction forces, friction coefficient, wear), simulation for hydrodynamic HDD micro-bearing with curvilinear nano-grooved journal profile. One of the reason of such journal profile is that this journal profile contributes to the...
-
Neuronowa symulacja temperatury i ciśnienia pary w upuście parowego bloku energetycznego = Neural simulation of pressure and temperature fluctuations at steam extraction of power units with steam turbine
PublicationW artykule przedstawiono metodę symulacji neuronowej dla zastosowań w diagnostyce on-line bloków energetycznych. Model neuronowy opiera się na statycznych jednokierunkowych sieciach neuronowych (SSN) oraz na danych z parowego bloku energetycznego o mocy 200 MW. SSN obliczają wartości referencyjne parametrów cieplno-przepływowych dla aktualnego obciążenia obiektu. Określono wpływ architektury sieci i danych uczących na jakość symulacji...
-
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.
-
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 2007
-
Charakterystyki sprawnościowe on-line jako symptomy niesprawnej pracy bloków energetycznych
PublicationOpisano badania zmierzające do zbudowania metody wyznaczania on-line symptomów niesprawnej pracy dla diagnostyki cieplno-przepływowej dużych obiektów energetycznych. Wybrano i zastosowano sztuczną sieć neuronową (SSN). Ilustrację metody ukazano na przykładzie dwóch parametrów: ciśnienia i temperatury za kadłubem WP turbiny energetycznej oraz sprawności tego kadłuba. Wybrana SSN wykazała się dobrą dokładnością.
-
Dmuchając na bardzo zimny gaz
PublicationZ punktu widzenia energetycznego bezpieczeństwa kraju, podstawową rolę odgrywają źródła surowca. Jednak, niezależnie od położenia terminalu eksportującego, wszystkie trasy wiodą przez Cieśniny Duńskie.
-
Gazoport. Głos w dyskusji nad lokalizacją LNG w Polsce
PublicationDecyzję rządową o imporcie skroplonego gazu ziemnego doPolski drogą morską sprowadzono do walki pomiędzy zabiegającymi o budowę terminalu portami w Gdańsku i Świnoujściu. W zasadzie rozgrywka toczy się o pieniądze na tę inwestycję, a w efekcie o przyszłe dochody z obsługi przeładunku. Zdaje się, że nie wiemy dokładnie, czym jest międzynarodowy rynek obrotu skroplonym gazem, ani jak go wykorzystać do poprawy energetycznego bezpieczeństwa...
-
Metoda diagnostyki cieplno-przepływowej umożliwiająca rozpoznawanie miejsca i stopnia degradacji turbozespołów energetycznych
PublicationPrzedyskutowano problem rozpoznawania degradacji urządzeń składowych turbozespołów energetycznych dużej mocy. Scharakteryzowano systemy DCS dużych obiektów energetycznych dostarczające dane eksperymentalne o występowaniu degradacji eksploatacyjnej urządzeń składowych tych obiektów. Zastosowano sieci neuronowe (SSN) o skokowych i ciągłych funkcjach przejścia do zbudowania relacji diagnostycznych opartych o modułowy system diagnostyczny....
-
Rozdział 12. Podsumowanie
PublicationScharakteryzowano metody diagnostyki cieplno-przepływowej, które były przedmiotem badań opisywanych w publikacji. Na tej podstawie sformułowano też wnioski na temat rozwoju opisywanych metod i koniecznych dalszych badań.
-
Rozdział 2. Charakterystyka pomiaru w ruchowych warunkach przemysłowych w energetyce
PublicationScharakteryzowano metody diagnostyki cieplno-przepływowej. Pokazano je na tle innych metod diagnostyki, które znajdują zastosowanie do oceny eksploatacji bloków energetycznych z turbinami parowymi.
-
Rozdział 3. Symptomy i sygnatury niesprawnej pracy ustabilizowanych cieplnie bloków energetycznych
PublicationOpisano metody budowania relacji diagnostycznych dla siłowni parowych pracujących w realnych warunkach eksploatacji. Zajęto się problemem dokładności relacji diagnostycznych cieplno-przepływowych budowanych w oparciu o opisywane metody.
-
Rozdział 4. Cieplno-przepływowe relacje diagnostyczne ustabilizowanych cieplnie bloków energetycznych wykorzystujące sztuczne sieci neuronowe (SSN)
PublicationPodano przykłady relacji diagnostycznych budowanych dla bloków energetycznych pracujących w warunkach stabilizacji cieplnej. Należą one do metod off-line. Dobrze sprawdzają się w nich sztuczne sieci neuronowe. Przy modułowej strukturze relacji diagnostycznych wykorzystywane są z powodzeniem SSN zarówno z ciągłymi jak i skokowymi funkcjami przejścia, w zależności od oczekiwanego wyniku obliczeń neuronowych.
-
Rozdział 5. Poszukiwanie błędów i niepewności w systemach pomiarowych bloków energetycznych
PublicationPodano przykłady relacji diagnostycznych rozpoznających zarówno miejsca degradacji urządzeń składowych obiegów cieplnych, jak i rozpoznających zdegradowane mierniki wielkości cieplno-przepływowych. Działanie takich relacji sprawdzono na kilku przykładach wyników pomiarów z elektrowni posiadających parowe bloki energetyczne.
-
Rozdział 7. Przykłady pozyskiwania symptomów i sygnatur niesprawnej pracy nieustabilizowanych cieplnie bloków energetycznych
PublicationOpisano sposób budowania i oceny metod pozwalających na pozyskiwanie symptomów niesprawnej pracy bloków energetycznych w diagnostyce cieplno-przepływowej on-line. Przytoczono kilka przykładów opartych o rzeczywiste wyniki pomiarów bloków energetycznych. Stwierdzono, że w badanej strukturze, relacje takie, oparte o zastosowanie sztucznych sieci neuronowych SSN, nadają się do wykonania pierwszego zadania diagnostycznego, a więc zadania...