Informacja

Drogi użytkowniku, aplikacja do prawidłowego działania wymaga obsługi JavaScript. Proszę włącz obsługę JavaScript w Twojej przeglądarce.

Wyszukujesz frazę "pipe flow" wg kryterium: Wszystkie pola


Wyświetlanie 1-10 z 10
Tytuł:
Convolution integral in transient pipe flow
Autorzy:
Urbanowicz, K.
Zarzycki, Z.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/1933952.pdf
Data publikacji:
2012
Wydawca:
Politechnika Gdańska
Tematy:
numerical fluid mechanics
transient flow
hydraulic resistance
convolution integral
Opis:
This paper is devoted to the modeling of hydraulic losses during transient flow of liquids in pressure lines. Unsteady pipe wall shear stress is presented in the form of a convolution integral of liquid acceleration and a weighting function. The weighting function depends on the dimensionless time and the Reynolds number. In its first revision (Zielke W 1968 J. ASME 90 109) it had a complex and inefficient mathematical structure (featured power growth of computational time). Therefore, further work aimed at developing the so-called efficient models for correct estimation of hydraulic resistance with simultaneous linear loading of the computer's operating memory was needed. The work compared the methods of numerical solving of the convolution integral known from the literature (classic by Zielke W 1968 J. ASME 90 109 and Yardy A E and Brown J M B 2010 J. Hydratd. Eng. 136 (7) 453 and efficient by Trikha A K 1975 J. Fluids Eng. p. 97. Kagawa T et at. 1983 Trans. Jpn. Soc. Mech. Eng. 49 (447) 2638 and Schohl G A 1993 J. Fluids Eng. 115 420). The comparison highlighted the level of usefulness of the analyzed models in simulating the water hammer and revealed the demand for further research for the improvement of efficiency of the solutions.
Źródło:
TASK Quarterly. Scientific Bulletin of Academic Computer Centre in Gdansk; 2012, 16, 3-4; 277--291
1428-6394
Pojawia się w:
TASK Quarterly. Scientific Bulletin of Academic Computer Centre in Gdansk
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Weighting function approximation in transient pipe flow
Autorzy:
Urbanowicz, K.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/1933953.pdf
Data publikacji:
2012
Wydawca:
Politechnika Gdańska
Tematy:
numerical fluid mechanics
transient flow
hydraulic resistance
weighting function
Opis:
A very important problem in the transient liquid pipe flow analysis is accurate and effective modeling of hydraulic resistance. The so called integral convolution of the mean local acceleration of liquid and a weighting function need to be solved in a numerical way in order to simulate unsteady resistance. A necessary condition in effective numerical calculations is that the weighting function needs to be defined as a finite sum of exponential terms. The function keeps a constant shape in a laminar flow, in a turbulent flow, its shape changes and it is dependent on the instantaneous Reynolds number. In this article an easy method is presented to determine a proper weighting function in a very straightforward manner in a quick time. A comparison of the determined functions and function prototypes in a frequency domain will be presented as well.
Źródło:
TASK Quarterly. Scientific Bulletin of Academic Computer Centre in Gdansk; 2012, 16, 3-4; 263-276
1428-6394
Pojawia się w:
TASK Quarterly. Scientific Bulletin of Academic Computer Centre in Gdansk
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Transient cavitating pipe flow: Computation models and methods
Autorzy:
Urbanowicz, K.
Zarzycki, Z.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/1943252.pdf
Data publikacji:
2008
Wydawca:
Politechnika Gdańska
Tematy:
column separation
bubby flow
numerical simulation
cavitation
transient turbulent pipe flow
unsteady friction
Opis:
The paper presents four key mathematical models of a transient cavitating pipe flow, i.e. the column separation model (CSM), the gas cavitation model (CSMG), Adamkowski’s model (CSMA) and the bubbly cavitation model (BCM). All models investigated in the paper take into account unsteady frictional loss models. The equations describing all models have been solved using the method of characteristics at first and the finite differences method then. The results of numerical simulations have been compared with the results obtained in the experiments. Transients which have taken into account the unsteady wall shear stress fit well with the results of experiments in comparison with the quasi-steady wall shear stress model.
Źródło:
TASK Quarterly. Scientific Bulletin of Academic Computer Centre in Gdansk; 2008, 12, 3-4; 159-172
1428-6394
Pojawia się w:
TASK Quarterly. Scientific Bulletin of Academic Computer Centre in Gdansk
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Improved lumping friction model for liquid pipe flow
Autorzy:
Urbanowicz, K.
Zarzycki, Z.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/280074.pdf
Data publikacji:
2015
Wydawca:
Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
Tematy:
transient pipe flow
frequency-dependent friction
effective numerical solution
water hammer
cavitation
Opis:
Normally, during one-dimensional pipe flow, the friction terms are calculated with the use of a numerical method (for example MOC – method of characteristics) at every computational node along the pipe and at every time step. This procedure tends to increase the computational effort greatly. A considerable increase in computational speed can be archived by calculating the frequency-dependent friction at the end of the pipe only. To avoid possible problems (no damping at closed walls, underestimate damping on high impedance components) the frequency-dependent friction term is calculated from the flow waves. The lumping friction model in this work is based on a modificated Schohl convolution integral solution. In addition, the work examined the impact of using of simplified effective weighting function on the obtained results of numerical simulations. The modified method in conjunction with the use of simplified weighting function allow determination of real-time estimate of the basic parameters representing the fluid flow in complex hydraulic systems, water supply, etc.
Źródło:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics; 2015, 53, 2; 295-305
1429-2955
Pojawia się w:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Improved method for simulating transients of turbulent pipe flow
Autorzy:
Zarzycki, Z.
Kudźma, S.
Urbanowicz, K.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/280935.pdf
Data publikacji:
2011
Wydawca:
Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
Tematy:
unsteady pipe flow
transients
waterhammer
efficient numerical simulation
Opis:
The paper presents the problem of modelling and simulation of transients during turbulent fluid flow in hydraulic pipes. The instantaneous wall shear stress on a pipe wall is presented in the form of integral convolution of a weighting function and local acceleration of the liquid. This weighting function depends on the dimensionless time and Reynolds number. Its original, very complicated mathematical structure is approximated to a simpler form which is useful for practical engineering calculations. The paper presents an efficient way to solve the integral convolution based on the method given by Trikha (1975) for laminar flow. An application of an improved method with the use of the Method of Characteristic for the case of unsteady flow (water hammer) is presented. This method is characterised by high efficiency compared to traditional numerical schemes.
Artykuł przedstawia zagadnienie modelowania i symulacji przebiegów przejściowych podczas turbulentnego przepływu cieczy w przewodach ciśnieniowych. Chwilowe naprężenie styczne na ściance przewodu przedstawiono w postaci całki splotowej z funkcji wagi i przyspieszenia cieczy. Funkcja wagi dla naprężenia stycznego na ściance przewodu zależy od czasu bezwymiarowego i liczby Reynoldsa. Ma ona zawiłą postać matematyczną, dlatego aproksymowano ją do prostszej postaci, przydatnej do praktycznych obliczeń inżynierskich. Przedstawiono efektywny sposób rozwiązania całki splotowej, opierając się na metodzie podanej przez Trikha (1975) dla przepływu laminarnego. Podano zastosowanie ulepszonej metody symulacji naprężenia stycznego do metody charakterystyk podczas uderzenia hydraulicznego. Charakteryzuje się ona dużą efektywnością w stosunku do metody tradycyjnej.
Źródło:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics; 2011, 49, 1; 135-158
1429-2955
Pojawia się w:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Improved method for simulating frictional losses in laminar transient liquid pipe flow
Autorzy:
Urbanowicz, K.
Zarzycki, Z.
Kudźma, S.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/1943217.pdf
Data publikacji:
2010
Wydawca:
Politechnika Gdańska
Tematy:
unsteady pipe flow
unsteady friction
weighting function
Opis:
This paper is devoted to the problem of energy dissipation and it concerns unsteady friction modeling of the liquid flow in hydraulic lines. One dimensional (1D) quasi-steady model of energy dissipation is in common use. It means that the loss of energy is estimated by the Darcy-Weisbach formulae. Such an approximation is close to reality only for slow changes of the velocity field in the pipe cross-section. In case of fast changes, like fast transients, e.g. water hammer, it fails. In this work the wall shear stress (defined as an effect of unsteady fluid friction) is presented as a sum of quasi-steady and unsteady components. The unsteady component of the wall shear stress is modeled as an convolution of the local fluid acceleration and a weighting function w(t). The weighting function, in general, makes an allowance for a relation of the historic velocity changes and the unsteady component of the wall shear stress. Primitive weighting functions have usually very complicated structures, and what is more, they make it impossible to perform an efficient simulation of dynamical runs. In this paper, a new weighting function is presented as a sum of exponential components in order to enable efficient calculation of the unsteady component wall shear stress. A few examples of the new effective method of unsteady wall shear stress simulations, in case of the water hammer, are presented. The results of the calculations are compared with experiments known in literature and satisfying results are obtained.
Źródło:
TASK Quarterly. Scientific Bulletin of Academic Computer Centre in Gdansk; 2010, 14, 3; 175-188
1428-6394
Pojawia się w:
TASK Quarterly. Scientific Bulletin of Academic Computer Centre in Gdansk
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Universal weighting function in modeling transient cavitating pipe flow
Uniwersalna funkcja wagi w modelowaniu niestacjonarnych przepływów z kawitacją występujących w przewodach ciśnieniowych
Autorzy:
Urbanowicz, K.
Zarzycki, Z.
Kudźma, S.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/281804.pdf
Data publikacji:
2012
Wydawca:
Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
Tematy:
transient pipe flow
unsteady wall shear stress
weighting function
cavitation
Opis:
This work concerns modeling of time-varying resistance during transient cavitating liquid pipe flow. The wall shear stress is presented in the way introduced by Zielke as the integral convolution of liquid local velocity changes and a weighting function. A new procedure for determination, so-called, a universal laminar-turbulent weighting function, which combines functions of Zielke and Vardy and Brown or Zielke and Zarzycki, is presented. Based on these weighting functions, the method of simulation transients in the pressure lines in a wide range of Reynolds numbers is presented. It eliminates numerical problems associated with the change of laminar flow into turbulent and vice versa. An example application of this method for simulation of water hammer is presented. The calculation results are compared against experiments presented by Bergant and Simpson, and good agreement is found.
Praca dotyczy modelowania zmiennych w czasie oporów podczas nieustalonego przepływu cieczy w przewodach ciśnieniowych. Naprężenie styczne na ściance przewodu przedstawione zostało w klasyczny sposób (wg. Zielke) jako całka splotowa z przyśpieszenia cieczy i pewnej funkcji wagowej. Przedstawiono procedury wyznaczania dwóch uniwersalnych funkcji wagowych laminarnoturbulentnych (wg. Zielke i Vardy-Browna oraz wg. Zielke i Zarzyckiego).W oparciu o te funkcje przedstawiono metodę modelowania (symulacji) przebiegów przejściowych w przewodach ciśnieniowych w szerokim zakresie liczb Reynoldsa. Eliminuje on problemy natury numerycznej związane z przechodzeniem min. z przepływu laminarnego w turbulentny i odwrotnie. Podano przykład zastosowania opracowanej metody do symulacji uderzenia hydraulicznego. Wyniki obliczeń porównano z wynikami eksperymentalnymi wg. Berganta i Simpsona, otrzymując dobrą zgodność.
Źródło:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics; 2012, 50, 4; 889-902
1429-2955
Pojawia się w:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Modelowanie stanów nieustalonych w przewodach ciśnieniowych z uwzględnieniem kawitacji oraz zmiennych oporów hydraulicznych. Cz. 1, Modele kawitacji
Modelling transient pipe flow with cavitation and frequency dependent friction. Pt. 1, Cavitation models
Autorzy:
Urbanowicz, K.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/210091.pdf
Data publikacji:
2015
Wydawca:
Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
Tematy:
numeryczna mechanika płynów
przepływy nieustalone
kawitacja
zmienne opory hydrauliczne
przewody ciśnieniowe
numerical fluid mechanics
transient flow
cavitation
frequency-dependent friction losses
pipeline
waterhammer
Opis:
W pracy omówione zostały cztery kluczowe modele matematyczne opisujące przepływ nieustalony z kawitacją w przewodach ciśnieniowych: model rozerwania strumienia cieczy (Column Separation Model - CSM), model kawitacji parowo-gazowej (Gas Column Separation Model - CSMG), model Adamkowskiego (Adamkowski’s Column Separation Model - CSMA) i model kawitacji pęcherzykowej (Bubble Cavitation Model - BCM). We wszystkich tych modelach uwzględnione zostały zmienne opory hydrauliczne. Równania opisujące te modele rozwiązano z wykorzystaniem metody charakterystyk. Naprężenie styczne na ściance przewodu obliczane było z sumy dwóch wyrażeń: quasi-ustalonego i nieustalonego. Wyrażenie nieustalone jest modelowane w postaci całki splotowej z lokalnego przyspieszenia cieczy i funkcji wagi w(t).
The paper presents four key mathematical models of transient cavitating pipe flow, i.e. column separation model (Column Separation Model - CSM), gas cavitation model (Gas Column Separation Model - CSMG), Adamkowski model (Adamkowski’s Column Separation Model - CSMA) and bubbly cavitation model (Bubble Cavitation Model - BCM). In the all investigated models, frequency dependent frictional losses were taken into account. The equations describing all models have been solved using the method of characteristics. In this work, the wall shear stress (defined as an effect of unsteady fluid friction) is presented as a sum of quasi-steady and unsteady components. The unsteady component of the wall shear stress is modelled as an convolution of local fluid acceleration and a weighting function w(t).
Źródło:
Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej; 2015, 64, 3; 49-73
1234-5865
Pojawia się w:
Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
New efficient approximation of weighting functions for simulations of unsteady friction losses in liquid pipe flow
Nowe efektywne funkcje wagowe umożliwiające symulację niestacjonarnych oporów hydraulicznych podczas przepływówniestacjonarnych oporów hydraulicznych podczas przepływów cieczy w przewodach ciśnieniowych
Autorzy:
Urbanowicz, K.
Zarzycki, Z.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/280429.pdf
Data publikacji:
2012
Wydawca:
Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
Tematy:
transient flow
weighting function
friction losses
Opis:
Most papers dealing with calculations and simulations of the unsteady liquid pipe flow are based on the assumption that the formula for quasi-steady friction (Darcy-Weisbach formula) can be applied. In the case of fast changes, like fast transients e.g. water hammer, it fails. In this work, the wall shear stress is presented as a sum of quasi-steady and unsteady component. The unsteady component of the wall shear stress is modeled as a convolution of local fluid acceleration and a weighting function. The original weighting function has usually a very complicated structure, and what is more, makes impossible to carry out an efficient simulation of dynamical runs. In this paper, in order to enable efficient calculation of the unsteady component of the wall shear stress, new weighting functions are presented as sums of exponential components.
W dużej części prac, dotyczących obliczania oraz symulacji niestacjonarnego przepływu cieczy w przewodach ciśnieniowych, opory wyznacza się jedynie z dobrze znanej formuły Darcy-Weisbacha. Niestety w szybkozmiennych przepływach, takich jak np. uderzenie hydrauliczne, założenie quasi-stacjonarności oporów jest poważnym błędem. Wponiższej pracy naprężenie styczne na ściance przewodu wyznacza się z sumy quasi-stacjonarnego składnika oraz niestacjonarnego. Niestacjonarny składnik naprężenia stycznego modelowany jest jako splot lokalnego przyśpieszenia cieczy oraz funkcji wagi. Klasyczne funkcje wagi mają skomplikowaną postać, co uniemożliwia efektywne wyznaczanie oporów. W tej pracy przedstawione zostały nowe efektywne postacie funkcji wagowych o rozszerzonych zakresach stosowalności.
Źródło:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics; 2012, 50, 2; 487-508
1429-2955
Pojawia się w:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Modelowanie stanów nieustalonych w przewodach ciśnieniowych z uwzględnieniem kawitacji oraz zmiennych oporów hydraulicznych. Cz. 2, Opór oraz walidacja eksperymentalna
Modelling transient pipe flow with cavitation and frequency dependent friction, Pt. 2, Friction and numerical-experimental validation
Autorzy:
Urbanowicz, K.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/210864.pdf
Data publikacji:
2015
Wydawca:
Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
Tematy:
numeryczna mechanika płynów
przepływy nieustalone
kawitacja
zmienne opory hydrauliczne
przewody ciśnieniowe
numerical fluid mechanics
transient flow
cavitation
frequency-dependent friction losses
pipeline
waterhammer
Opis:
Modelowanie zmiennych w czasie oporów hydraulicznych nie jest zagadnieniem łatwym. Jak wykazały liczne badania, naprężenie styczne na ściance przewodu może być wyznaczane jako suma quasi-ustalonego i zmiennego w czasie wyrażenia. Zmienne w czasie wyrażenie jest tzw. całką splotową z lokalnego przyspieszenia cieczy i funkcji wagi. Oryginalna postać funkcji wagi ma przeważnie skomplikowaną strukturę, przez co nie nadaje się do efektywnego symulowania przebiegów dynamicznych. Dlatego też w celu umożliwienia efektywnego wyznaczania niestacjonarnego naprężenia stycznego zaprezentowano nową postać funkcji wagi (będącą skończoną sumą wyrażeń eksponentalnych). W przypadku przepływu turbulentnego wykorzystano procedurę skalowania współczynników efektywnej funkcji wagi zaprezentowaną przez Vitkovskiego i in. Nowe postacie funkcji wagowych charakteryzuje duża zbieżność z funkcjami klasycznymi (nieefektywnymi). Z wykorzystaniem uprzednio omówionych modeli przepływu kawitacyjnego CSM, CSMG, CSMA oraz BCM i powyższych efektywnych funkcji wagi dokonano szeregu badań symulacyjnych, które wykazały, że wprowadzone w modelach przepływu niestacjonarnego z kawitacją zmiany poprawiają stopień zgodności symulacji z wynikami eksperymentalnymi.
Modelling of time-depended hydraulic friction is not an easy issue. As numerous studies have shown, wall shear stress in the pipe can be determined as a sum of the quasi-steady and time-dependent expressions. Time-depended expression is an convolution integral of the local acceleration of the liquid and a weighting function. The weighting function, in general, makes allowance for relation of historic velocity changes and unsteady component of wall shear stress. The original weighting function has usually a very complicated structure, and what is more it makes impossible to do an efficient simulation of dynamical runs. In this paper, in order to enable efficient calculation of unsteady component wall shear stress, new weighting functions are presented as a sum of exponential components. To aim this goal in case of turbulent flow, the scaling procedure proposed by Vitkovsky et al. is used. This method makes very easy the estimation of any new turbulent weighting function. Presented approximated weighting functions are compared with the original counterparts, known from literature in case of laminar and turbulent flows. Using the previously discussed models of cavitation flow CSM, CSMG, CSMA, and the BCM with implemented effective weighting function a series of simulation studies has been made, which showed that the introduced changes in models of unsteady flow with cavitation greatly improve the degree of simulation fit in comparison with experimental results.
Źródło:
Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej; 2015, 64, 3; 75-101
1234-5865
Pojawia się w:
Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
    Wyświetlanie 1-10 z 10

    Ta witryna wykorzystuje pliki cookies do przechowywania informacji na Twoim komputerze. Pliki cookies stosujemy w celu świadczenia usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczane w Twoim komputerze. W każdym momencie możesz dokonać zmiany ustawień dotyczących cookies