Wyszukiwarka
Wyniki wyszukiwania dla: METODA CFD
-
REWIZJA PRZYBLIŻONYCH METOD OBLICZANIA OPORU CAŁKOWITEGO KADŁUBA W OPARCIU O BADANIA MODELOWE WYBRANEGO JACHTU ŻAGLOWEGO
PublikacjaRewizja opiera się na weryfikacji wybranych przybliżonych metod prognozowania oporu całkowitego gołego kadłuba opracowanych w wyniki badań systematycznej serii kadłubów jachtów żaglowych w latach od 1973 do 2010 znanych, jako The Delft Systematic Yacht Hull Series (DSYHS). Zademonstrowano wyniki otrzymane w oparciu o wzory przybliżone (Metoda Delft), obliczenia numeryczne (CFD) i badania modelowe dla wybranego jachtu żaglowego...
-
Symulacje Komputerowe dla Inżynierów
Kursy OnlineDwusemestralne studia podyplomowe wprowadzające w podstawowe i nieco bardziej zaawansowane aspekty inżynierskich obliczeń modeli trójwymiarowych. Głównym wątkiem jest Metoda Elementów Skończonych, jej warianty i róznorodne zastosowania. W programie znajduje się miejsce dla ćwiczeń z branży samochodowej, okrętowej, budownictwa lądowego czy energetyki. W nieco mniejszym stopniu rozwinięty jest obszar modelowania CFD (mechanika...
-
Badanie dynamiki platform pływających morskich turbin wiatrowych z zastosowaniem metod numerycznej mechaniki płynów
PublikacjaPraca dotyczy badania ruchu platform pływających pod morskie turbiny wiatrowe. Przedstawiono w niej główne metody obliczeń i przedyskutowano ich zastosowanie. Na przykładzie koncepcji konstrukcji 3-kolumnowej platformy typu Spar przedstawiono metodykę wykonywania obliczeń z zastosowaniem programu AQWA opartego na metodzie dyfrakcyjnej, rozszerzonego o współczynniki wynikające z lepkości wyznaczone za pomocą obliczeń RANSE-CFD....
-
Analiza obciążalności prądowej długotrwałej przewodów elektroenergetycznych z wykorzystaniem zaawansowanych metod numerycznych
PublikacjaNiniejsza rozprawa doktorska przedstawia analizę obciążalności prądowej długotrwałej przewodów elektroenergetycznych na przykładzie linii kablowej niskiego napięcia YKY 35 mm2. Analizę obciążalności przeprowadzono w programie ANSYS Fluent, wykorzystującym numeryczną mechanikę płynów (ang. Computional Fluid Dynamics, CFD). W analizach obciążalności prądowej długotrwałej przewodów (kabli) elektroenergetycznych uwzględniono następujące...
-
Numerical analysis of the container vessel's self-propulsion at different rudder deflection angles
PublikacjaNowadays, CFD becomes one of the most commonly used research method in ship hydrodynamics, limited to the analyses of hull resistance in calm water. With continuously improving computing power and increasingly more accurate numerical methods it is possible to simulate more complex cases. State of the art CFD tools also enable development of new ways of assessing ship maneuvering performance. This paper presents an attempt on...
-
Numerical analysis of the container vessel's self-propulsion at different rudder deflection angles
PublikacjaNowadays, CFD becomes one of the most commonly used research method in ship hydrodynamics, limited to the analyses of hull resistance in calm water. With continuously improving computing power and increasingly more accurate numerical methods it is possible to simulate more complex cases. State of the art CFD tools also enable development of new ways of assessing ship maneuvering performance. This paper presents an attempt on using...
-
Zastosowanie sztucznych sieci neuronowych do diagnostyki cieplno-przepływowej wieńców turbin parowych.
PublikacjaW 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.
-
Trawl-Door Shape Optimization with 3D CFD Models and Local Surrogates
PublikacjaDesign and optimization of trawl-doors are key factors in minimizing the fuel consumption of fishing vessels. This paper discusses optimization of the trawl-door shapes using high-fidelity 3D computational fluid dynamic (CFD) models. The accurate 3D CFD models are computationally expensive and, therefore, the direct use of traditional optimization algorithms, which often require a large number of evaluations, may be prohibitive....
-
EXPERIMENTAL AND NUMERICAL VALIDATION OF THE IMPROVED VORTEX METHOD APPLIED TO CP745 MARINE PROPELLER MODEL
PublikacjaThe article presents a numerical analysis of the CP745 marine propeller model by means of the improved vortex method and CFD simulations. Both numerical approaches are validated experimentally by comparing with open water characteristics of the propeller. The introduced modification of the vortex method couples the lifting surface approach for the propeller blades and the boundary element method for the hub. What is more, a...
-
Comparative study of high‑pressure fluid flow in densely packed granules using a 3D CFD model in a continuous medium and a simplified 2D DEM‑CFD approach. Granular Matter
PublikacjaIzotermiczny ściśliwy jednofazowy przepływ cieczy przez niejednorodną masę ziarnistą składającą się z gęsto upakowanych zachodzących na siebie kul imitujących skałę pod wysokim ciśnieniem zbadano numerycznie przy użyciu dwóch różnych podejść. Pierwsze podejście zwane pełnym modelem 3D CFD stosowało metodę skończonych objętości (FVM) do rozwiązania uśrednionego równania Naviera-Stokesa zakładając model naprężeń Reynoldsa (BSL) w...
-
Full scale CFD seakeeping simulations for case study ship redesigned from V-shaped bulbous bow to X-bow hull form
PublikacjaIncreasing propulsion efficiency, safety, comfort and operability are of the great importance, especially for small ships operating on windy sites like the North Sea and the Baltic Sea. Seakeeping performance of ships and offshore structures can be analysed by different methods and the one that is becoming increasingly important is CFD RANS. The recent development of simulation techniques together with rising HPC accessibility...
-
Full-scale CFD simulations for the determination of ship resistance as a rational, alternative method to towing tank experiments
PublikacjaResults of ship resistance predictions obtained from towing tank experiments are affected by the method used to extrapolate from a model scale to a ship scale. Selection of method to determine a form factor is subjective and the extrapolation method is accurate for typical hull forms. For innovative hull forms the proper method for calculating the form factor is questionable. Moreover, the influence of the extrapolation method...
-
Variable-fidelity CFD models and co-Kriging for expedited multi-objective aerodynamic design optimization
PublikacjaPurpose – Strategies for accelerated multi-objective optimization of aerodynamic surfaces are investigated, including the possibility of exploiting surrogate modeling techniques for computational fluid dynamic (CFD)-driven design speedup of such surfaces. The purpose of this paper is to reduce the overall optimization time. Design/methodology/approach – An algorithmic framework is described that is composed of: a search space reduction,...
-
Improvement of ships seakeeping performance by application of the full-scale cfd simulations
PublikacjaThe ship’s fuel economy is increasingly important. The paper presents the effect of redesigning a case study ship for increasing seakeeping performance. Selected wave parameters reflect very difficult operational conditions existing on the North Sea and the Baltic Sea. The analyzed variants of a case study ship represent the latest developments of modern hull forms. The concepts similar to V-shaped bulbous bow, X-bow, X-aft, B-bow...
-
Optimal shape design of multi-element trawl-doors using local surrogate models
PublikacjaTrawl-doors have a large influence on the fuel consumption of fishing vessels. Design and optimiza-tion of trawl-doors using computational models are a key factor in minimizing the fuel consump-tion. This paper presents an optimization algorithm for the shape design of trawl-door shapes using computational fluid dynamic (CFD) models. Accurate CFD models are computationally expensive. Therefore, the direct use of traditional optimization...
-
TIME-DOMAIN NUMERICAL EVALUATION OF SHIP RESISTANCE AND MOTION IN REGULAR WAVES BY USING THE CFD URANS METHOD
PublikacjaTaking into account the International Maritime Organisation’s (IMO) strategy to radically reduce the GHG emitted by the shipping industry towards zero emission operation, today's assessment of ship behaviour in waves, its seakeeping characteristics and resistance and their interrelation with fuel consumption and emissions are one of the most attended research subject. There are three methods to conduct this analysis, which are...
-
Fast Multi-Objective Aerodynamic Optimization Using Sequential Domain Patching and Multifidelity Models
PublikacjaExploration of design tradeoffs for aerodynamic surfaces requires solving of multi-objective optimization (MOO) problems. The major bottleneck here is the time-consuming evaluations of the computational fluid dynamics (CFD) model used to capture the nonlinear physics involved in designing aerodynamic surfaces. This, in conjunction with a large number of simulations necessary to yield a set of designs representing the best possible...
-
Insights into the flow characteristics during hydraulic fracturing
PublikacjaThis paper presents a numerical model to study fracture propagation during water-based hydraulic fracturing. To address the computational challenges associated with the numerical model, the proposed approach employs a set of overlapping spheres arranged in a monolayer to construct a porous specimen containing pre-existing cracks. The fluid-filled cracks represent various stages of initiation and propagation of fluid-driven fracture....
-
Expedited constrained multi-objective aerodynamic shape optimization by means of physics-based surrogates
PublikacjaIn the paper, computationally efficient constrained multi-objective design optimization of transonic airfoil profiles is considered. Our methodology focuses on fixed-lift design aimed at finding the best possible trade-offs between the two objectives: minimization of the drag coefficient and maximization of the pitching moment. The algorithm presented here exploits the surrogate-based optimization principle, variable-fidelity computational...
-
Improvement of ships seakeeping performance by application of the Full-scale CFD simulations – case study
PublikacjaThe ship’s fuel economy is increasingly important. The paper presents the effect of redesigning a case study ship for increasing seakeeping performance. Selected wave parameters reflects very difficult operational con-ditions existing on the North Sea and the Baltic Sea. The analyzed variants of a case study ship represent the latest developments of modern hull forms. The concepts similar to V-shaped bulbous bow, X-bow, X-aft,...
-
Experimental and Computational Fluid Dynamics Studies on Straight and U-Bend Double Tube Heat Exchangers with Active and Passive Enhancement Methods
PublikacjaIn this work, the authors wanted to demonstrate the possibility to increase the heat transfer efficiency by using simple wire coil inserts to create turbulent flow in the boundary layer as well as air blowing into the annulus of the pipe. Experimental investigations were carried out for four heat exchanger constructions, i.e., plain double tube, turbulized double tube, plain U-bend double tube, U-tube with turbulator, plain double...
-
A role of the heat and work uncompensatedtransformations in the balance of entropy and theturbomachinery efficiency
PublikacjaIn the paper we have presented a procedure of estimating a role of the uncompensated transformation of heat and work in ow of viscous and heat conducting uid. The procedure was introduced by Professor Romuald Puzyrewski and is essential in local, in time and space, balance of entropy. Furthermore this unique approach leads to redenition the eciency of uid-ow machinery in three-dimensional modeling using CFD (Computational Fluid...
-
CFD and FEM model of an underwater vehicle propeller
PublikacjaDuring the project execution of design and optimization the Remotely Operated Vehicle (ROV) research on its propulsion has been carried out. The entire project was supported by CFD and FEM calculations, which taking into account the characteristics of underwater vehicle. One of the tasks was to optimize the semi-open duct for horizontal propellers, which provided propulsion and controllability in horizontal plane. In order to...
-
Experimental Verification of the CFD Model of the Squeeze Film Lifting Effect
PublikacjaAbstract: The presented study shows the results of the research into the squeeze film levitation phenomena. The system introduced in the investigation is composed of a vibrating surface, air squeeze film, and the surface of the body freely suspended over the film. The use of the CFD (Computational Fluid Dynamics) model used in the system allows us to determine the steady state, periodic behavior of the air film (described by Navier–Stokes,...
-
Modelling of Capillary Pressure-driven Water Flow in Unsaturated Concrete Using Coupled DEM/CFD Approach.
PublikacjaSformułowano nowatorskie, połączone podejście do modelowania dwufazowego przepływu wody napędzanego kapilarami w nienasyconym betonie. Dzięki połączeniu metody elementów dyskretnych (DEM) z obliczeniową dynamiką płynów (CFD) w warunkach izotermicznych proces został zbadany numerycznie w mezoskali w warunkach dwuwymiarowych. Niewielkie próbki betonu o uproszczonej mezostrukturze cząstek poddano w pełni sprzężonym hydromechanicznym...
-
Numeryczna analiza trójwymiarowego przepływu w polimerowym łożysku smarowanym wodą = Numerical analysis of three dimensional flow in water lubricated bearing with polymer bearing bush
PublikacjaW referacie przedstawiono wyniki obliczeń łożysk smarowanych wodą w oparciu o metodę CFD - obliczeniowej mechaniki płynów. Wykazano przydatność nowoczesnych narzędzi obliczeniowych do rozwiązywania podobnych problemów.
-
Modeling of capillary fluid flow in concrete using a DEM-CFD approach
PublikacjaSformułowano połączone podejście do modelowania dwufazowego przepływu wody napędzanego hydraulicznie i kapilarnie w nienasyconym betonie. Proces przepływu analizowano numerycznie w mezoskali w warunkach dwuwymiarowych (2D), łącząc metodę elementów dyskretnych (DEM) z obliczeniową dynamiką płynów (CFD) w warunkach izotermicznych. Przeprowadzono w pełni sprzężone hydromechaniczne testy symulacyjne na małych próbkach betonu o uproszczonej...
-
Computational Fluid Dynamics Simulation of Gas–Liquid Multiphase Flow in T-junction for CO2 Separation
PublikacjaThe article presents the results of a computational fluid dynamics (CFD) analysis of gas-liquid multiphase flow. The simulation was conducted using CFD code and the Euler–Euler approach. The presented study relates to the non–reactive, steady-state, turbulent flow of water and carbon dioxide mixture in a 3D pipe. Separation phenomenon between phases is observed. The solution was obtained using a mixture model. Different values...
-
Modelowanie numeryczne krzyżowego wymiennika ciepła w zastosowaniach klimatyzacyjnych
PublikacjaPraca przedstawia wyniki obliczeń numerycznych krzyżowego wymiennika ciepła wykorzystywanego w klimatyzacji. Zawarte są wyniki obliczeń 2D i 3D rozpatrywanego wymiennika. Obliczenia wykonano z zastosowaniem oprogramowania CFD Ansys Fluent.
-
Aerodynamic shape optimization by variable-fidelity computational fluid dynamics models: a review of recent progress
PublikacjaA brief review of some recent variable-fidelity aerodynamic shape optimization methods is presented.We discuss three techniques that—by exploiting information embedded in low-fidelity computationalfluid dynamics (CFD) models—are able to yield a satisfactory design at a low computational cost, usu-ally corresponding to a few evaluations of the original, high-fidelity CFD model to be optimized. Thespecific techniques considered here...
-
NUMERICAL ESTIMATION OF HULL HYDRODYNAMIC DERIVATIVES IN SHIP MANOUVERING PREDICTION
PublikacjaOperating in crowded waterways pose a risk of accidents and disasters due to maneuvering limitations of the ship. In order to predict ship’s maneuvering characteristics at the design stage, model tests are often executed as the most accurate prediction tool. Two approaches can be distinguished here: free running model tests and numerical simulations based on planar motion model with the use of hydrodynamic derivatives obtained...
-
Multi-fidelity robust aerodynamic design optimization under mixed uncertainty
PublikacjaThe objective of this paper is to present a robust optimization algorithm for computationally efficient airfoil design under mixed (inherent and epistemic) uncertainty using a multi-fidelity approach. This algorithm exploits stochastic expansions derived from the Non-Intrusive Polynomial Chaos (NIPC) technique to create surrogate models utilized in the optimization process. A combined NIPC expansion approach is used, where both...
-
On the internal efficiency of a turbine stage: classical and CFD definitions
PublikacjaAlmost entire fleet of steam turbines in Poland was designed between 1950 – 1980 with the use of the so-called zero dimensional (0D) calculation tools. For several years, design and modernization of the turbines occur in assistance with the state of the art methods that describe working fluid flow field based on 3D models and CFD codes. This cooperation between 0D and 3D codes requires exchange of overall, integral information...
-
Modelling hydraulic and capillary-driven two-phase fluid flow in unsaturated concretes at the meso-scale with a unique coupled DEM-CFD technique
PublikacjaThe goal of the research was to demonstrate the impact of thin porous interfacial transition zones (ITZs) between aggregates and cement matrix on fluid flow in unsaturated concrete caused by hydraulic/capillary pressure. To demonstrate this impact, a novel coupled approach to simulate the two-phase (water and moist air) flow of hydraulically and capillary-driven fluid in unsaturated concrete was developed. By merging the discrete...
-
Application of 3D flow solver in education of students
PublikacjaPrzedstawiono 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.
-
Experimental and theoretical investigation of pressure field in a shroudclearance. Part II: Theoretical results
PublikacjaPrzedstawiono wyniki obliczeń teoretycznych metodami CFD rozkładu ciśnienia w uszczelnieniu nadbandażowym stopnia powietrznej turbiny modelowej. Badania przeprowadzono stosując metody: Miltiple Reference Frame, Mixing Plane iSliding Mesch. Wyniki porównano z rezultatami badań eksperymentalnych.
-
Badania niestacjonarnych przepływów w uszczelnieniu nadbandażowym stopnia turbinowego.
PublikacjaPrzedstawiono wyniki obliczeń numerycznych metodami CFD rozkładu ciśnienia i prędkości w uszczelnieniu nadbandażowym stopnia turbinowego. Rezultaty przeanalizowano pod kątem zjawisk niestacjonarnych występujących w przepływach stopni turbinowych. Wyniki porównano z rezultatami badań eksperymentalnych.
-
Computer analysis of dynamic phenomena in PWK-type pumps
PublikacjaReferat przedstawia wstępne wyniki analizy CFD dynamicznych zmian ciśnienia zachodzących w komorze cylindrowej pompy z rozrządem krzywkowym PWKZ-95. Analizy prowadzono dla pompy wyposażonej w elastyczną komorę kompensacyjną oraz dla pompy bez kompensacji.
-
Numerical Simulation of two dimensional flow past a bridge cross section
PublikacjaThis work presents some numerical results concerning application of CFD in civil engineering problems. Selected theoretical aspects of fluid mechanics are elucidated. In the second part of the paper a cross section of upper footbridge of the Bella Sky Hotel in Copenhagen is analysed numerically in the field of wind action.
-
Influence of Gaps’ Geometry Change on Leakage Flow in Axial Piston Pumps
PublikacjaAxial piston pumps are the core elements of most medium and high-pressure hydraulic systems. High volumetric efficiency and high working pressures are the main advantages of this type of pumps. Therefore it is necessary to accurately calculate the leakage flow through the gaps to design efficient high-pressure pump. The main difficulty of such calculations is the fact, that the gaps change their geometry during pumping process....
-
PARAMETERS OF BUILDING GEOMETRY THAT AFFECT WIND FLOW WITH REGARDS TO THE POSSIBILITIES FOR THEIR IMPLEMENTATION IN URBAN AND ARCHITECTURAL DESIGN IN POLAND
PublikacjaIn recent years, there has been a surge in Computational Fluid Dynamics (CFD) research into how urban morphology affects ventilation in cities. However, studies are scattered, with varying parameter definitions, limiting their application in architectural and urban design. This article aims to review and assess the relevance of geometric parameters studied in aerodynamics field to urban planning and architectural design in polish...
-
Hydraulic valve design methodology for hydro turbine control system
PublikacjaThe control of the turbine and its equipment in a hydroelectric power plant requires the HPU (hydraulic power unit) to deliver large volumes of working fluid in a short time at specific optimum control parameters. The use of typical proportional flow control valves created by manufacturers of hydraulic components in low-pressure control systems is disadvantageous due to high pressure losses in the control chambers. This paper presents...
-
Analiza bezpieczeństwa ruchu statku na wodach ograniczonych przy użyciu metod CFD
PublikacjaPodjęto próbę zbadania przydatności komercyjnego oprogramowania CFD do analizy rezerwy dynamicznej i porównania wyników z istniejącymi metodami szacowania osiadania. Skoncentrowano się na porównaniu układu falowego oraz sił hydrodynamicznych działający na kadłub statku w ruchu na płytkowodziu.
-
Mitigation effect of face shield to reduce SARS-CoV-2 airborne transmission risk: Preliminary simulations based on computed tomography
PublikacjaWe aimed to develop a model to quantitatively assess the potential effectiveness of face shield (visor) in reducing airborne transmission risk of the novel coronavirus SARS-CoV-2 during the current COVID-19 pandemic using the computational fluid dynamics (CFD) method. The studies with and without face shield in both an infected and healthy person have been considered in indoor environment simulation. In addition to the influence...
-
Three-dimensional modeling and automatic analysis of the human nasal cavity and paranasal sinuses using the computational fluid dynamics method
PublikacjaPurpose The goal of this study was to develop a complete workflow allowing for conducting computational fluid dynam- ics (CFD) simulation of airflow through the upper airways based on computed tomography (CT) and cone-beam computed tomography (CBCT) studies of individual adult patients. Methods This study is based on CT images of 16 patients. Image processing and model generation of the human nasal cavity and paranasal sinuses...
-
Mitigation effect of face shield to reduce SARS-CoV-2 airborne transmission risk: Preliminary simulations based on computed tomography
PublikacjaWe aimed to develop a model to quantitatively assess the potential effectiveness of face shield (visor) in reducing airborne transmission risk of the novel coronavirus SARS-CoV-2 during the current COVID-19 pandemic using the computational fluid dynamics (CFD) method. The studies with and without face shield in both an infected and healthy person have been considered in indoor environment simulation. In addition to the influence...
-
Supporting development of the smart ship technology by CFD simulation of ship behavior in close to real operational conditions
PublikacjaThe shipping industry is at the milestone of technological development – autonomous ships. Involving smart technologies accelerates development of green and safe shipping. Also IMO regulations, especially EEDI en-hanced application of new technologies. Meeting economic and ecological requirements future ships need to be designed with respect to increased reliability and operational performance. Design process of ships may be improved...
-
Obliczeniowa dynamika płynów w analizie zagadnień smarowaniahydrodynamicznego = CFD in analysis of hydrodynamic lubrication
PublikacjaW pracy przedstawiono wybrane problemy związane z wykorzystaniem obliczeniowej dynamiki płynów (ang. CFD - Computational Fluid Dynamics)do obliczeń łożysk hydrodynamicznych. Omówione zostało zagadnienie przyjmowania rodzaju przepływu w analizie łożyska oraz przyjmowania warunków brzegowych dotyczących wymiany ciepła oraz problem zbieżności obliczeń.
-
Multidisciplinary approach to the component design of a new axial hydraulic pump
PublikacjaArtykuł przedstawia rezultaty analizy przebiegów zmian ciśnienia w komorze cylindrowej pompy typu PWK o zmiennej wydajności. Ze względu na skomplikowane zjawiska i wzajemne interakcje między nimi zbudowano model pozwalający na połączenie analizy MES i CFD. Uzyskane wyniki porównano z wynikami eksperymentu.
-
Model of pressure distribution in vortex flow controls
PublikacjaThe paper is devoted to the vortex valve. Existing devices are described by CFD-methods, or by means of simple empirical relations. A rational method of the considered object design is proposed, on the base of the input and dissipation energy balance., what gives a simple algebraic equation. Conformity between calcul;ated and measured parameters of the vortex valve allows for acceptation of the proposed concept.