OCENA NIESTACJONARNEGO POLA PRZEPŁYWOWEGO W USZCZELNIENIU LABIRYNTOWYM PRZY UŻYCIU METOD NUMERYCZNEJ MECHANIKI PŁYNÓW

Wielkość: px
Rozpocząć pokaz od strony:

Download "OCENA NIESTACJONARNEGO POLA PRZEPŁYWOWEGO W USZCZELNIENIU LABIRYNTOWYM PRZY UŻYCIU METOD NUMERYCZNEJ MECHANIKI PŁYNÓW"

Transkrypt

1 MODELOWANIE INŻYNIERSKIE 2016 nr 59, ISSN X OCENA NIESTACJONARNEGO POLA PRZEPŁYWOWEGO W USZCZELNIENIU LABIRYNTOWYM PRZY UŻYCIU METOD NUMERYCZNEJ MECHANIKI PŁYNÓW Artur Szymański 1a, Sławomir Dykas 1b 1 Instytut Maszyn i Urządzeń Energetycznych, Politechnika Śląska a artur.szymanski@polsl.pl, b slawomir.dykas@polsl.pl Streszczenie W artykule przedstawiono analizę numeryczną niestacjonarnego pola przepływowego w modelu turbinowego uszczelnienia labiryntowego w rzeczywistych warunkach pracy dla dwóch różnych struktur uszczelnienia labiryntowego z okładziną o strukturze plastra miodu oraz ze ścianą gładką. Oprócz strat przecieku, obszar ten jest szczególnie istotny z uwagi na zjawisko generacji hałasu szerokopasmowego powstałego w wyniku turbulentnych zjawisk przepływowych. Wyniki przedstawiono jako wielkości akustyczne w funkcji częstotliwości. Pozwoliło to na określenie częstotliwości głównych, przy których zaistniały ich szczytowe wartości. Dodatkowo porównano zmianę bezwymiarowej wartości przecieku w czasie. Wyniki obliczeń wskazały wpływ zastosowanej struktury uszczelnienia na tłumienie fluktuacji ciśnienia oraz wartości przecieku przy różnych prędkościach obrotowych wirnika. Słowa kluczowe: uszczelnienie labiryntowe, struktura plastra miodu, przepływ niestacjonarny, turbina gazowa, aeroakustyka UNSTEADY FLOW FIELD EVALUATION IN LABYRINTH SEALS BY MEANS OF COMPUTATIONAL FLUID DYNAMICS METHODS Summary This work aims to perform detailed time-dependent flow analysis of gas turbine stage model equipped with tip labyrinth seal against honeycomb or smooth land, in order to identify the noise generated aerodynamically. Two different sealing structures were investigated honeycomb structure and smooth land. The main scopes of this investigation were evaluation of unsteady flow field behaviour, indication regions were the vorticity and broadband noise is generated. Also an impact of the sealing structure on the flow behind the rotor was checked. To evaluate results, acoustic pressure p and Sound Pressure Level (SPL) values were used. Discharge coefficient, as a measure of non-dimensional leakage has also been inquired and compared. The results shown an influence of honeycomb structure, and rotational velocity of rotor on pressure fluctuations and noise damping. Keywords: labyrinth, honeycomb, seal, transient, gas turbine, aeroacoustics 1. WSTĘP Uszczelnienia labiryntowe są niezwykle istotnym elementem zapewniającym wysoką sprawność stopni maszyn wirnikowych, w szczególności w turbinach gazowych i parowych. Oddzielają one obszary o różnych wartościach ciśnienia, regulując tym samym przeciek, zapewniając stabilną pracę i odpowiednie chłodzenie. Wspomniane uszczelnienia są najczęściej stosowane na bandażach stopni turbinowych i sprężających za ostatnim stopniem sprężającym oraz jako uszczelnienia międzystopniowe czy uszczelnienia wału. Biorąc pod uwagę rozwiązania 76

2 Artur Szymański, Sławomir Dykas konstrukcyjne, zauważa się, że występują one najczęściej z gładką ścianą naprzeciwko, bądź też ze strukturą plastrową plaster z różnego kształtu ślepo zakończonymi otworami. Najczęściej stosowana jest struktura plastra miodu; istotę konstrukcyjną przedstawiają rys. 1 i rys. 3. Istotą stosowania struktur z otworami jest redukcja drgań wirnika wynikających z występowania zjawisk turbulentnych przy przepływie przez wąską szczelinę [8]. Struktura naprzeciw uszczelnienia działa jak łożysko powietrzne, pochłaniając znaczną część energii drgań. Efektem ubocznym stosowania takiego rozwiązania jest najczęściej wzrost przecieku [8]. Straty związane z nadmiernym przeciekiem czynnika poza układem łopatkowym są znaczącym składnikiem strat, odpowiadającym za spadek mocy i sprawności, zaburzeniem rozkładu parametrów za stopniem czy niepożądanych drań układu. Rys. 1. Uszczelnienie labiryntowe ze ścianą gładką (lewa strona) oraz ze strukturą plastra miodu Ponadto przepływ ze znaczną prędkością przez wąską szczelinę jest odpowiedzialny za powstawanie hałasu aerodynamicznego. Udowodniono, [9], iż hałas jest czynnikiem zagrażającym zdrowiu ludzi i jest traktowane jako zanieczyszczenie środowiska, podobnie jak zanieczyszczenia stałe czy gazowe. Obniżenie poziomu hałasu w maszynach wirnikowych jest bezpośrednio związane ze wzrostem sprawności konwersji energii. Głównymi źródłami hałasu w lotniczym silniku turboodrzutowym jest hałas związany z procesem spalania, przepływem spalin wylotowych, interakcja między łopatkami wirnikowymi a przepływającym gazem oraz przepływy przez wąskie kanały w systemie powietrza wtórnego. W związku z powyższymi zjawiskami niezwykle ważne jest, aby doskonalić jakość struktury uszczelnień i zapewnić komfortową, bezpieczną i niezawodną pracę maszyn wirnikowych. W maszynach wirnikowych, stosuje się wiele rodzajów uszczelnień. Najbardziej zaawansowane technologicznie, uszczelnienia z tkanin metalicznych, palcowe czy szczotkowe, skutecznie redukują przeciek, jednak są bardziej podatne na zużycie oraz wymagają znacznych kosztów inwestycyjnych. Jak wykazano w badaniach [4], uszczelnienia szczotkowe zapewniają 3-krotnie mniejszy przeciek niż labiryntowe dla tego samego urządzenia. Pomimo swoich wad uszczelnienia labiryntowe są obecnie najczęściej stosowanym rozwiązaniem, głównie ze względu na swoje liczne zalety, takie jak: niski koszt inwestycyjny i eksploatacyjny, odporność na wysokie temperatury czy uszkodzenie w wyniku przytarcia wierzchołka ostrza o obudowę. Stopnie turbinowe wyposażone w uszczelnienia labiryntowe, pracujące przy znacznych obciążeniach, mają tendencję do niestabilnej pracy, objawiającej się w postaci drgań [4], które obniżają trwałość i bezpieczeństwo pracy. Siły powstające przy takiej pracy nie są istotnie związane z geometrią i kształtem labiryntu i z tego powodu stosowane są struktury typu plastrowego. Mają one jeszcze jedną zaletę: w razie przytarcia ostrza labiryntu o obudowę ilość materiału, która zostanie wytarta, jest przeszło 20-krotnie mniejsza niż w pełnej ścianie. W zastosowanych wysokociśnieniowych zdolność tłumienia struktur plastrowych poprawia dynamikę pracy wirnika. Podczas startu lub lądowania w turbinach lotniczych, bądź przy rozruchu/odstawieniu turbiny parowej lub gazowej - wielkość szczelin zmniejsza się z powodu odkształceń cieplnych i mechanicznych, co bezpośrednio wpływa na stabilność pracy wirnika. Podczas pracy w stanie ustalonym przy dużych prędkościach obrotowych i stosunkach ciśnienia również może dochodzić do deformacji szczelin. Badania eksperymentalne [11] wskazują, że stosowanie struktury plastra miodu powoduje czterokrotnie mniejszą amplitudę drgań wirnika silnika lotniczego w obszarze podkrytycznym w porównaniu do ściany gładkiej. Z tych powodów zaleca się stosować uszczelnienia wewnętrzne typu plastrowego, szczególnie w obszarach wysokociśnieniowych, zapewniając skuteczne tłumienie drgań i bezpieczną pracę. Jak wspomniano wcześniej, przepływ przez uszczelnienia osiowe jest istotnym źródłem generacji hałasu. Badania eksperymentalne mające na celu określenie hałasu generowanego przepływem są bardzo kosztowne i skomplikowane technicznie. Trudno jest zapewnić poprawne warunki pomiaru, tak aby wyeliminować wpływ innych niepożądanych źródeł dźwięku. W dzisiejszych czasach szybki rozwój metod numerycznej mechaniki płynów (ang. CFD Computational Fluid Dynamics) oraz przemysłu IT (Information Technology) pozwala na zastosowanie narzędzi komputerowej aeroakustyki (ang. CAA - Computational Aeroacoustics), pozwalających na analizę źródeł i propagacji hałasu aerodynamicznego wynikającego z przepływu turbulentnego. Narzędzia te do niedawna były nieosiągalne ze względu na wysokie wymagania sprzętowe. Aby numerycznie ocenić poziom hałasu będący wynikiem przepływu turbulentnego, można zastosować dwa podejścia: wykonać obliczenia uśrednionego stanu ustalonego wówczas możemy określić jedynie hałas w tzw. dalekim polu akustycznym - bądź też wykonać obliczenia stanu nieustalonego pola przepływowego, a na podstawie otrzymanego wyniku określić poziom hałasu w bliskim i dalekim polu akustycznym. Na podstawie przebiegu w czasie ciśnienia otrzymanego z opisanych powyżej metod można otrzymać charakterystykę akustyczną. Określając źródło hałasu w tzw. bliskim polu akustycznym, można posłużyć się wieloma metodami obliczeniowymi. Metoda Direct Numerical Simulation (DNS), 77

3 OCENA NIESTACJONARNEGO POLA PRZEPŁYWOWEGO (...) polega na rozwiązywaniu równań Naviera-Stokesa bez modelowania turbulencji, ponieważ wszystkie skale czasowe i przestrzenne są bezpośrednio rozwiązywane dzięki metodom numerycznym o wysokiej rozdzielczości i siatkom o ogromnej liczbie punktów. DNS jest jedyną metodą, która pozwala na bezpośrednie określenie zjawisk akustycznych w bliskim i dalekim polu akustycznym. Jednak, aby zapewnić właściwe rozwiązanie, należy wziąć pod uwagę bardzo szerokie spektrum czasu i przestrzeni. Znaczne różnice pomiędzy długością skali zjawisk akustycznych i przepływowych powodują wzrost wymogów sprzętowych i czasu obliczeń. Metoda ta nie ma komercyjnego zastosowania i obecnie jest rozwijana w nielicznych ośrodkach akademickich. równa dwóm szerokościom komórek plastra miodu. Jak udowodniono [7, 8], takie uproszczenie pozwala na wyznaczenie parametrów w kierunku osiowym z satysfakcjonującą dokładnością. Ponadto badania eksperymentalne [8, 9] wskazują, iż przepływ przez wąskie osiowe szczeliny jest uśredniony obwodowo, i do analizy większości przypadków wystarczy założenie domeny o 1 rozpiętości. Rys. 2 obrazuje analizowaną geometrię. Druga metoda pod względem dokładności to Large Eddy Simulation (LES). Charakteryzuje się tym, iż całkowicie rozwiązuje zjawiska turbulentne w tzw. dużej skali (Large Eddy) podobnie jak w DNS. Natomiast modeluje za pomocą tzw. modeli podsiatkowych zjawiska w mniejszej i dyssypacyjnej skali. Metoda ta jest kompromisem pomiędzy czasem obliczeń a ich dokładnością, jednakże nadal nie ma zastosowań inżynierskich i realizowana jest głównie w badaniach akademickich. Metoda URANS Unsteady Reynolds Averaged Navier Stokes bazuje na rozwiązywaniu równań Naviera-Stokesa z zastosowaniem różnych modeli turbulencji. Jest ona najlepiej znana i udokumentowana. Zapewnia znacznie mniejsze wymagania sprzętowe i czas obliczeń, jednakże jest mniej dokładna niż opisane powyżej metody DNS i LES. Jak wskazują badania przeprowadzone przez Rulika [6], zastosowanie metody URANS wraz z hybrydowym modelem SAS (Scale Adaptive Simulation) daje poprawne wyniki, zbieżne w opisywanym przypadku z eksperymentem. Niniejsza praca prezentuje szczegółową, niestacjonarną analizę przepływu, zrealizowaną przy użyciu schematu URANS z hybrydowym modelem turbulencji SAS, przez stopień niskociśnieniowej turbiny gazowej wyposażony w uszczelnienie labiryntowe ze ścianą gładką oraz dla porównania ze strukturą plastra miodu. Celem obliczeń było określenie wpływu struktury uszczelnienia na niestacjonarne pole przepływowe oraz wartość przecieku. Ponadto zbadano wpływ ruchu obrotowego uszczelnienia na jego pracę. Rys. 2. Model geometryczny będącym przedmiotem obliczeń W prawym górnym rogu widnieje wspomniana wcześniej struktura plastra miodu (rys. 2). Cały obszar obliczeniowy podzielono na trzy domeny. Domena 1 symuluje parametry przepływowe za łopatkami kierownicy, tuż przed wirnikiem. Warunki brzegowe wlot 1 oraz wylot 1 symulują rozkład parametrów przed łopatką wirnikową. Domena 3 reprezentuje warunki za stopniem. Warunek brzegowy wylot 2 symuluje ciśnienie statyczne przed następnym stopniem. Geometria uszczelnienia labiryntowego jest modelowana przez domenę 2. Składa się ona z 2 pochyłych ostrzy, umieszczonych na promieniu 743 mm. Rys. 3 przedstawia charakterystyczne wymiary struktury uszczelnienia: D rozmiar komórki struktury plastra miodu mierzony pomiędzy jej ściankami, s wymiar szczeliny pomiędzy wierzchołkiem ostrza uszczelnienia a obudową, b szerokość zęba na wierzchołku, h głębokość komórki plastra miodu, H wysokość zęba, L długość struktury plastra miodu. 2. ANALIZOWANA GEOMETRIA USZCZELNIENIA Przedmiotem obliczeń jest model uszczelnienia labiryntowego ze ścianą gładką oraz ze strukturą plastra miodu. Ponadto, dla lepszego odwzorowania zachodzących zjawisk, zamodelowano fragment międzyłopatkowego kanału przepływowego [7]. Opisywana geometria przedstawiona jest na rys. 2. Szerokość opisywanej domeny obliczeniowej jest taka sama w obu przypadkach i jest Rys. 3. Charakterystyczne wymiary opisywanego modelu uszczelnienia 78

4 Artur Szymański, Sławomir Dykas Wymiary, odniesione do szerokości komórki plastra miodu, wynoszą: s/d = 0.243, b/d = 0.256, h/d = 2.88, H/D = 3.2, L/D = Zaprezentowana geome- i może tria uszczelnienia jest ogólnym rozwiązaniem znaleźć zastosowanie w innych maszynach wirnikowych takich jak sprężarki czy turbiny parowe. 3. MODEL CFD Opisywane obliczenia zostały wykonane w komercyjnym pakiecie Ansys CFX z zastosowaniem metody URANS. Wybranym modelem turbulencji jest hybrydowy Scale Adaptive Simulation (SAS), bazujący na zmodyfikowa- rozwiązać nej metodzie URANS. Pozwala on precyzyjnie szerokie spektrum zjawisk turbulentnych generowanych podczas przepływu. Jednocześnie model SAS łatwo adaptuje się do istniejących struktur, dając dobry wynik w obszarach intensywnych zawirowań, oderwań czy mieszania się strug. Jest on pewnym kompromisem pomiędzy klasycznymi lepkościowymi modelami turbulencji a metodami typu LES czy DES, charakteryzująsprzętowymi [5]. cymi się znacznymi wymaganiami Czynnikiem roboczym było powietrze traktowane jako gaz doskonały wysoka temperatura i niskie ciśnienie absolutne pozwalają na przyjęcie takiego założenia [2]. Przyjęte parametry fizyczne powietrza przedstawiono w tabeli 2. Zmianę lepkości dynamicznej i ciepła właściwe- go wraz z temperaturą określono przy użyciu formuły Sutherlanda. siatki struktury plastra miodu odbywa się z założeniem interfejsu na wysokości około dwóch trzecich wartości szczeliny. Rys. 5 przedstawia siatkę labiryntu wraz z połączeniem ze strukturą plastraa miodu. Bezwymiarowy parametr y+, określający odległość między ścianą a pierwszym elementem siatki, jest zmienny dla całego obszaru. W przypadku siatki struktury plastra miodu wynosi on y+ < 8, natomiast w przypadku powierzchni labiryntów y+ < 1. Siatkę uszczelnienia labiryntowego przedstawia rys. 6. Liczba elementów przedstawianej siatki wynosi około 3 miliony dla przypadku z gładką ścianą oraz nieco ponad 3.8 miliona dla uszczelnienia ze strukturą plastra miodu. Rozwiązanie zagadnienia CFD powinno być niezależne od zastosowanego poziomu dyskretyzacji. Dla wskazanego przypadku ujawniono, iż dla dokładności dyskretyzacji, przy której siatka składaprzypadku ze strukturą ła się z 3 milionów (test dla plastra miodu elementów) lub więcej, wynik jest stały. Tab. 2. Termodynamiczne parametry powietrza założone w analizie Temperatura odniesienia Stała gazowa (powietrze suche) Wykładnik adiabaty Ciepło właściwe przy stałym ciśnieniu Lepkość dynamiczna dla temperatury odniesienia 273 K 287 J/kg K J/kg K 1.71e-5 kg/m s Rys. 4. Widok siatki strukturalnej struktury plastra miodu Przewodność cieplna W/m K Temperatura w funkcji Sutherlanda Wykładnik funkcji Sutherlanda K 1.5 Rys. 5. Siatka uszczelnienia labiryntowego wraz ze strukturą plastra miodu 3.1 DYSKRETYZACJA PRZESTRZENNA Siatka obliczeniowa, podobnie jak cała domena, składa się z trzech elementów. Domeny 1, 2 (fragment w okoli- 3 zdyskredy- cy uszczelnienia labiryntowego rys.2) oraz towano siatką typu hex-dominant. Siatka struktury plastra miodu została wykonana jako wieloblokowa strukturalna siatka typu O (rys. 4). Każda komórka została zdyskretyzowana w ten sam sposób. Połączenie Rys. 6. Siatka uszczelnienia labiryntowego bez struktury plastra miodu 79

5 OCENA NIESTACJONARNEGO POLA PRZEPŁYWOWEGO (...) 3.2 PUNKTY OBSERWACJI FLUKTUACJI PARAMETRÓW Aby określić regiony, w których dochodzi do generowania hałasu, należy monitorować zachowanie się w czasie pola ciśnienia w badanym obszarze. Zapisywanie wartości parametrów w czasie obliczeń w każdym punkcie domeny obliczeniowej jest bardzo czasochłonne i zajmuje znaczne ilości przestrzeni dysku. W związku z tym, do analizy wybrano 7 punktów, w których dokonywano obserwacji parametrów, przede wszystkim ciśnienia (rys. 7). Rys. 7. Miejsce lokalizacji punktów, w których obserwowano fluktuacje ciśnienia Punkty te są ulokowane w środku domeny przy mierzeniu ich w kierunku obwodowym. Parametry monitorowane w zaznaczonych punktach to ciśnienie i prędkość. Ich wartości posłużyły dalej do analizy Fouriera celem wyznaczenia amplitudy i częstotliwości fluktuacji. Lokalizacja wspomnianych punktów jest taka sama dla obu geometrii. Analiza ta pozwoliła porównać wpływ geometrii na charakter przepływu niestacjonarnego. 3.3 WARUNKI BRZEGOWE Warunki brzegowe zastosowane do obliczeń są reprezentatywne dla przepływu przez uszczelnienie wierzchołkowe w stopniu turbiny gazowej. Szczegółowo opisano je w [3]. Odnoszą się do warunków zaznaczonych na rys.1. W tab. 3 przedstawiono szczegółowo opisane warunki brzegowe zastosowane do modelu obliczeniowego. Uśredniony stosunek ciśnienia całkowitego przed stopniem do ciśnienia statycznego za stopniem wynosi π = Tab. 3 Opis warunków brzegowych przyjętych do obliczeń Domena 1 Domena 2 Całkowite ciśnienie wlotowe Temperatura całkowita wlotowa 58 kpa 700 K Intensywność turbulencji 5 % Kierunek napływu 20 Statyczne ciśnienie wylotowe Całkowite ciśnienie wlotowe Temperatura całkowita wlotowa 55.4 kpa 58 kpa 700 K Intensywność turbulencji 5 % Kierunek napływu 90 Statyczne ciśnienie wylotowe 51.6 kpa Globalne Ciśnienie odniesienia Prędkość obrotowa wirnika Promień wirnika Model ściany Model turbulencji Minimalny krok czasowy 100 kpa 839 rpm 743 mm Adiabatyczna, gładka SST/SAS 1e-6 s Obliczenia niestacjonarne wymagają szczegółowo określonych warunków początkowych. Niepoprawnie dobrane, bądź nieokreślone warunki początkowe (początkowy rozkład parametrów) mogą znacznie wydłużyć czas obliczeń lub doprowadzić do destabilizacji rozwiązania. W danym przypadku rozkładem początkowym był wynik z obliczeń stanu ustalonego z modelem turbulencji Shear Stress Transport. Zastosowany krok czasowy równy 1e-6 s, zapewnia utrzymanie liczby Couranta < WYNIKI OBLICZEŃ Najważniejszym parametrem określającym pracę uszczelnienia jest wielkość przecieku. Wielkość przecieku najlepiej jest przedstawiać w formie bezwymiarowej, niwelującej wpływ takich parametrów jak ciśnienie, temperatura czy rodzaj gazu. Wówczas rozpatrywany wynik zależy głównie od zastosowanej geometrii. Wielu badaczy [10] [12] [4] proponuje współczynnik wydatku CD. c D m& = m& id (1) Jest on równy stosunkowi zmierzonego bądź obliczonego przecieku przez uszczelnienie do idealnego przepływu, jaki nastąpiłby przez dyszę o takim samym polu przekroju, z założeniem izentropowej ekspansji. 2 γ + 1 p γ γ 1tot 2 γ 1 1 m& = A (2) id T R 1tot ( ) γ 1 π π gdzie p1tot jest ciśnieniem całkowitym, T1tot temperaturą całkowitą na wlocie do uszczelnienia, wykładnikiem adiabaty, R stałą gazową, π stosunkiem ciśnienia Rozwiązanie stanu ustalonego zapewnia informację o parametrach uśrednionych pewnym krokiem czasowym. Informacja ta z pewnością jest bardzo przydatna w wielu obszarach, takich jak mniej złożone analizy, czy optymalizacja. W opisywanym studium, analizowany jest przepływ niestacjonarny. W tym celu do opisu zachowania się przecieku zastosowano wskaźniki opisane wzorami (1) i (2). W każdym przypadku przepływ był oceniany w płaszczyźnie za drugim zębem uszczelnienia. Wartość średnią CD obliczono jako średnią arytmetyczną po czasie. 80

6 Artur Szymański, Sławomir Dykas Rys. 8. przedstawia przebieg czasowy wartości współczynnika przepływu CD w czasie obliczeń. Ukazuje on znaczną różnicę w przecieku pomiędzy uszczelnieniem ze strukturą plastra miodu a ścianą gładką. W uszczelnieniu ze strukturą plastra miodu wartość przecieku jest wyższa, większa jest również amplituda zmian przecieku oraz częstotliwość. W przypadku uszczelnienia ze strukturą plastra miodu, przy uwzględnieniu prędkości obrotowej, stosunek amplitudy przecieku do wartości średniej wynosi 1.85, natomiast bez ruchu obrotowego Dla uszczelnienia ze ścianą gładką, dla obu przypadków wyniósł 1.2 nie zaobserwowano istotnych zmian wynikających z uwzględnienia prędkości obrotowej. ścianą gładką (stan nieustalony). W przypadku obliczeń stanu ustalonego przeciek dla uszczelnienia ze strukturą plastra miodu jest większy o 15.1% od uszczelnienia ze ścianą gładką przypadek stacjonarny i wirujący. 4.1 ANALIZA FLUKTUACJI CIŚNIENIA Stosując szybką transformatę Fouriera (FFT) (Fast Fourier Transform), przeanalizowano oscylacje ciśnienia w punktach kontrolnych (rys. 7). Do jej wykonania wykorzystano próbki czasowe z wykonanych niestacjonarnych obliczeń. Pozwoliło to na rozwiązanie szerokiego spektrum częstotliwości fluktuacji pola ciśnienia khz. Do ilościowej oceny źródeł generowania hałasu wykorzystano następujące wartości: ciśnienie akustyczne p definiowane jako różnica pomiędzy uśrednionym w czasie ciśnieniem a ciśnieniem w danym punkcie, w danym kroku czasowym oraz poziom ciśnienia akustycznego (SPL Sound Pressure Level) z wartością referencyjną ciśnienia równą Pa. SPL obliczono zgodnie ze wzorem (3) Rys. 8. Przebieg współczynnika wydatku w czasie dla różnych konfiguracji uszczelnienia (G ściana gładka, PM plaster miodu) W tabeli 4 przedstawiono porównanie wartości współczynnika CD dla poszczególnych analiz. Nie odnotowano istotnego wpływu rozpatrywanej prędkości obrotowej na wartość przecieku. Największą różnicę zaobserwowano dla geometrii ze strukturą plastra miodu przy nieustalonym schemacie obliczeń otrzymany przeciek był o 2% wyższy dla przypadku z uwzględnionym wirowaniem. W pozostałych przypadkach różnice są pomijalne. W przypadku geometrii ze strukturą plastra miodu nie odnotowano również różnicy pomiędzy przeciekiem obliczonym dla stanu ustalonego i nieustalonego, natomiast w przypadku z gładką ścianą zaobserwowano znacznie wyższe wartości przecieku dla schematu stanu ustalonego niż dla niestacjonarnego. Przeciek był o 16% większy. Tab. 4 Wartości współczynnika wydatku dla różnych schematów obliczeniowych n, obr/min Struktura plastra miodu Ściana gładka Nieustalony Ustalony Nieustalony Ustalony Przeciek dla uszczelnienia ze strukturą plastra miodu jest większy o 34.4% przy uwzględnieniu wirowania, oraz o 30.8% bez wirowania od przecieku dla struktury ze SPL = 20 log p' p ref. (3) Poniżej przedstawiono wyniki analizy FFT dla fluktuacji ciśnienia w opisanych powyżej punktach kontrolnych. Najważniejsze zjawiska zaobserwowano dla punktów 1,3,4,5 i 7. W punktach 2 i 6 zachowanie się przepływu niestacjonarnego zależało głównie od przepływu przez wąski kanał, a fakt zastosowania struktury plastra miodu miał ograniczony wpływ na globalne wskaźniki. Częstotliwości harmoniczne fluktuacji ciśnienia nie zależały od występowania ruchu obrotowego domeny, ani od lokalizacji. Na ich wartość wpływ miała jedynie geometria uszczelnienia i wynosiły 6.1 khz (i ich wielokrotności) dla ściany gładkiej, oraz 8.4 khz (i ich wielokrotności) dla uszczelnienia ze strukturą plastra miodu. Pierwszy analizowany punkt usytuowany jest przed wirnikiem w kanale głównym, tuż pod szczeliną wlotową do uszczelnienia. W przypadku uszczelnienia ze ścianą gładką, zaobserwowano istotny wpływ ruchu obrotowego wirnika na otrzymane charakterystyki. Wartości SPL w całym zakresie częstotliwości są mniejsze dla przypadku stacjonarnego. Częstotliwości harmoniczne są takie same bez względu na obecności ruchu obrotowego, jednakże ich wartości są znacznie mniejsze bez uwzględnienia obrotów. Dla geometrii ze strukturą plastra miodu występują stosunkowo wysokie wartości fluktuacji ciśnienia akustycznego w zakresie częstotliwości 0 10 khz Szczytowa wartość fluktuacji ciśnienia spadła z 270 Pa (ściana gładka) do 5 Pa (struktura plastra miodu) rys.9. Zastosowanie struktury plastra miodu znacząco obniża wartość ciśnienia akustycznego: spadek jest blisko 81

7 OCENA NIESTACJONARNEGO POLA PRZEPŁYWOWEGO (...) dziewięciokrotny. Wartości SPL są niższe dla struktury plastra miodu niż dla ściany gładkiej w całym zakresie częstotliwości. W obszarze punktu 3. wartości szczytowe p i SPL są tylko nieznacznie mniejsze niż w punkcie 4. Dowodzi to faktu, iż struktura turbulencji jest podobna, jednakże jej intensywność jest większa pomiędzy ostrzami. Rys.9. Charakterystyki częstotliwościowe ciśnienia akustycznego i SPL dla punktu 1 Rys.11. Charakterystyki częstotliwościowe ciśnienia akustycznego i SPL dla punktu 4 Rys.10. Charakterystyki częstotliwościowe ciśnienia akustycznego i SPL dla punktu 3 W punkach 3 i 4 (rys.10 i 11), usytuowanymi przed i pomiędzy zębami uszczelnienia, zaobserwować można znaczny wpływ zastosowania struktury plastra miodu wartości SPL są niższe w całym zakresie częstotliwości, wartości szczytowe również są niższe niż dla ściany gładkiej, bez względu na ruch obrotowy wirnika. Spadek maksymalnego ciśnienia akustycznego po zastosowaniu struktury plastra miodu jest około 4-krotny. W obu przypadkach uwzględnienie ruchu obrotowego nie wpływa w znaczący sposób na przedstawione charakterystyki. Jedynie dla niskich częstotliwości, w przypadku z gładką ścianą, zaobserwowano podwyższoną wartość p i SPL. Rys.12. Charakterystyki częstotliwościowe ciśnienia akustycznego i SPL dla punktu 5 Dla punktu 5. (rys. 12), znajdującego się za drugim zębem uszczelnienia labiryntowego, podobnie jak dla punktów 3 i 4, odnotowano znaczny spadek wartości ciśnienia akustycznego i SPL po zastosowaniu struktury plastra miodu. Ponadto w obu przypadkach uszczelnienia pojawiły się dodatkowe piki: dla ściany gładkiej przy 10 khz, a dla plastra miodu przy 14 khz, i nie są one związane z głównymi częstotliwościami harmonicznymi, opisanymi we wstępie. Uwzględnienie ruchu obrotowego ma znaczenie dla obu uszczelnień, przy czym dla plastra miodu wpływ ten jest niewielki i pojawia się powyżej 22 khz. 82

8 Artur Szymański, Sławomir Dykas Analiza nie wykazała istotnego wpływu ruchu obrotowego uszczelnienia na rozkład częstotliwości harmonicznych. W przypadku uszczelnienia ze ścianą gładką w niektórych punktach otrzymano niższe wartości ciśnienia akustycznego i SPL dla nieruchomej domeny, jednak wartości szczytowe pozostały zbliżone. Dla uszczelnienia plastra miodu wpływ ruchu obrotowego objawiał się inną strukturą fluktuacji p i SPL, jednakże wartości krytyczne oraz podkrytyczne różnią się nieznacznie. 4.3 STRUKTURY PRZEPŁYWU Rys.13. Charakterystyki częstotliwościowe ciśnienia akustycznego i SPL dla punktu 7 Ostatni analizowany punkt, 7., (rys. 13), umieszczony w kanale międzyłopatkowym za komorą, w której znajduje się uszczelnienie, charakteryzuje się podobnym zachowaniem jak punkt 6. Tutaj również dla uszczelnienia gładkiego występuje więcej częstotliwości głównych, a ich wartości są wyższe niż dla plastra miodu poza pierwszą wartością szczytową, będącą nieznacznie większą. Dla przypadku stacjonarnego zauważono niższą wartość SPL dla całego zakresu w uszczelnieniu ze ścianą gładką, natomiast dla przypadku z uszczelnieniem typu plastra miodu wartości SPL i ciśnienia akustycznego są nieznacznie wyższe, występujące fluktuacje są również na niższym poziomie. Aby lepiej zrozumieć wpływ struktury plastra miodu na zachowanie się przepływu, przedstawiono na rysunkach nr 14 i 15 rozkład wirowości uśrednionej w jednym okresie obliczeń niestacjonarnych. W komórkach struktury plastra miodu, usytuowanych nad ostrzami uszczelnienia, występują silne zjawiska turbulentne. W przestrzeniach pomiędzy ostrzami wielkość wirowości jest ograniczona. Ponadto za drugim ostrzem, struktury wirów są również widoczne kolejnej komórce. Niewielkie wiry można zauważyć przy ścianach na wlocie do uszczelnienia i wylocie z uszczelnienia. W przypadku bez struktury plastra miodu intensywność turbulencji jest znacznie wyższa w przestrzeni w szczelinie i przestrzeni między ostrzami, jak również za drugim ostrzem uszczelnienia. To zjawisko jest odpowiedzialne za większe wartości fluktuacji będących źródłem hałasu i było szerzej opisane przy analizie FFT. 4.2 ANALIZA FFT PODSUMOWANIE Na podstawie przedstawionej powyżej szczegółowej analizie FFT fluktuacji ciśnienia w domenie uszczelnienia labiryntowego można wysnuć następujące wnioski: Istnieje zależność pomiędzy zastosowaną okładziną uszczelnienia a wartością szczytowego ciśnienia akustycznego w obserwowanych punktach. Spadek szczytowej wartości był w niektórych przypadkach aż 4-krotny. W pewnych obszarach zastosowanie uszczelnienia typu plaster miodu nie spowodowało znacznego spadku wartości szczytowych, jednakże zawsze obniżało wartości SPL w obszarach podkrytycznych. Zastosowanie struktury plastra miodu zmieniło częstotliwości harmoniczne fluktuacji ciśnienia. Ich wartość nie zależy od ruchu obrotowego domeny, na ich wartość wpływ miała jedynie geometria uszczelnienia. Wspomniane częstotliwości wyniosły 6.1 khz (i ich wielokrotności) dla ściany gładkiej, oraz 8.4 khz (i ich wielokrotności) dla uszczelnienia ze strukturą plastra miodu. Rys. 14. Rozkład wirowości dla uszczelnienia ze strukturą plastra miodu. Rys. 15. Rozkład wirowości dla uszczelnienia ze ścianą gładką. 5. PODSUMOWANIE Wyniki tej pracy pozwoliły na porównanie struktur przepływu otrzymanych na podstawie obliczeń niestacjonarnych CFD w dwóch rodzajach uszczelnień dla maszyn wirnikowych uszczelnienia labiryntowego z gładką ścianą umieszczoną naprzeciwko oraz ze struktu- 83

9 OCENA NIESTACJONARNEGO POLA PRZEPŁYWOWEGO (...) rą plastra miodu. Do obliczeń wykorzystano metodę URANS zamieszczoną w komercyjnym pakiecie Ansys CFX. Do modelowania turbulencji w obliczeniach stanu ustalonego wykorzystano model Shear Stress Transport, natomiast w przypadku stanu nieustalonego wykorzystano hybrydowy model Scale-Adaptive Simulation. Dokonano oceny i porównania niestacjonarnych struktur przepływu dla wspomnianych powyżej geometrii przy założeniu obecności ruchu obrotowego uszczelnienia (wynikającego z obracania się wirnika) oraz bez ruchu obrotowego. Ocenę potencjalnych źródeł generacji hałasu aerodynamicznego spowodowanego przepływem turbulentnym otrzymano na podstawie wartości ciśnienia akustycznego i poziomu ciśnienia akustycznego (SPL) w ściśle określonych punktach domeny (rys. 3). Hybrydowy model turbulencji SAS pozwolił określić istotną liczbę składowych źródeł hałasu szerokopasmowego. Przeprowadzona analiza pozwoliła na wyznaczenie szerokiego zakresu częstotliwości do 500 khz, jednak najważniejsze zjawiska wystąpiły w zakresie 0 25 khz. Biorąc po uwagę fakt, iż zakres częstotliwości słyszalnych przez człowieka wynosi 1 20 khz, a zwierząt khz, podkreśla to zasadność przedstawionych rozważań. Zastosowanie struktury plastra miodu naprzeciw uszczelnienia istotnie zmienia pole przepływu. Częstotliwości harmoniczne, przy których wystąpiły szczytowe wartości poszczególnych składowych dźwięku, oraz oscylacje wartości przecieku zmieniły swoją wartość z 6.1 khz (i ich wielokrotności) dla uszczelnienia ze ścianą płaską, do 8.2 khz (i ich wielokrotności) ze strukturą plastra miodu. Zaobserwowany charakter przepływu masowego pokrywa się z danymi literaturowymi [12]. W tym przypadku zastosowanie struktury plastra miodu zwiększa wartość przecieku o ok. 30%. Ponadto zmiany przecieku w czasie mają nieco odmienny charakter dla struktury plastra miodu wartość amplitudy i częstotliwości była wyższa niż dla ściany gładkiej. Rozpatrywany wpływ ruchu obrotowego uszczelnienia nie przyniósł znaczącej różnicy, zarówno z jak i bez rozpatrywanego ruchu obrotowego wartości szczytowe analizowanych przypadków pozostały niezmienne, bądź zmieniały się w niewielkim zakresie (±10 %). Warto nadmienić, iż większy wpływ ruchu obrotowego uszczelnienia zaobserwowano dla przypadku ze ścianą gładką, dla części obszaru wartości p i SPL były niższe niż z uwzględnionym ruchem obrotowym. Wspomniane tendencje nie powtórzyły się dla uszczelnienia ze strukturą plastra miodu. Wyniki przedstawionej pracy potwierdzają również, że struktura plastra miodu zauważalnie tłumi fluktuacje ciśnienia, co może mieć znaczny wpływ na stabilność wirnika. Wykazano również przydatność metod CFD do oceny źródeł hałasu aerodynamicznego generowanego w przepływie gazu przez wąskie kanały uszczelnień labiryntowych. Ponadto we wszystkich analizowanych przypadkach zastosowanie plastra miodu zapewniło spadek wartości podkrytycznych pulsacji ciśnienia. Pomimo faktu, iż uszczelnienie ze strukturą plastra miodu tłumi oscylacje ciśnienia, przeciek jest wyższy niż dla uszczelnienia z gładką ścianą. Jest to spowodowane większą wielkością szczeliny efektywnej. Fakt ten pokazuje konieczność kompromisu pomiędzy zmniejszaniem przecieku a zapewnieniem stabilnej pracy. Literatura 1. Alizadeh M., Nikkhahi B., Farahani A. S. and Fathi A.: Numerical study on the effect of geometrical parameters on the labyrinth-honeycomb Seal Performance, GT In: Proceedings of the ASME 2014, ISBN Ansys Fluent - User guide Real Gas models. 3. Bochon K.: Numerical investigation of fluid flow and heat transfer phenomena in selected parts of the gas turbine stage. Dissertation. Gliwice: Pol. Śl., Childs D., Elrod D. and Hale K.: Annular honeycomb seals: test results for leakage and rotodynamic coefficients; comparisons to labyrinth and smooth configurations. ASME Journal of Tribology 1989, Vol. 11, Iss. 2, p Dykas S., Wróblewski W. and Machalica D.: Numerical analysis of the losses in unsteady flow through turbine stage, Open Journal of Fluid Dynamics 2013, 3, p Dykas S., Rulik S., Wróblewski W. and Chmielniak T. J.: Numerical method for modeling of acoustic waves propagation. Archives of Acoustics 2010, 53 (1), p Dykas S., Rulik S., Wróblewski W. and Bochon K.: Optimization of tip seal with honeycomb land in LP counter rotating gas turbine engine. Task Quarterly 2010, 14, No. 3, p , Hendricks R.: Environmental and customer-driven seal requirements. Seal Flow Code Development - 93, NASA CP-10136, p. 67,

10 Artur Szymański, Sławomir Dykas 9. Kryter K. D.:The handbook of hearing and the effects of noise: physiology, psychology and public health. Bos- of the ASME 2006, ton: Boston Academic Press, Paolio R.: Rotating seal rig experiments: test results and analysis modeling. In: Proceedings p ISBN: Smalley A., Camatti M., Childs D.., Hollingsworth J., Vannini G. and Cartet J.:Dynamic characteristics of the diverging taper honeycomb-stator seal. In: Proceedings of ASME 2004, p ISBN: Waschka W., Zum Einfluss der Rotation auf das Durchflussverhalten und Wärmeübertragungsverhalten in Labyrinthdichtungen und Wellendurchführungen, Dissertation, Institut für Thermische Strömungsmaschinen der Universität Karlsruhe, Artykuł dostępny na podstawie licencji Creative Commons Uznanie autorstwa 3.0 Polska. 85

DETEKCJA FAL UDERZENIOWYCH W UKŁADACH ŁOPATKOWYCH CZĘŚCI NISKOPRĘŻNYCH TURBIN PAROWYCH

DETEKCJA FAL UDERZENIOWYCH W UKŁADACH ŁOPATKOWYCH CZĘŚCI NISKOPRĘŻNYCH TURBIN PAROWYCH Mgr inż. Anna GRZYMKOWSKA Politechnika Gdańska Wydział Oceanotechniki i Okrętownictwa DOI: 10.17814/mechanik.2015.7.236 DETEKCJA FAL UDERZENIOWYCH W UKŁADACH ŁOPATKOWYCH CZĘŚCI NISKOPRĘŻNYCH TURBIN PAROWYCH

Bardziej szczegółowo

SPIS TREŚCI SPIS WAŻNIEJSZYCH OZNACZEŃ WSTĘP KRÓTKA CHARAKTERYSTYKA SEKTORA ENERGETYCZNEGO W POLSCE... 14

SPIS TREŚCI SPIS WAŻNIEJSZYCH OZNACZEŃ WSTĘP KRÓTKA CHARAKTERYSTYKA SEKTORA ENERGETYCZNEGO W POLSCE... 14 SPIS TREŚCI SPIS WAŻNIEJSZYCH OZNACZEŃ... 9 1. WSTĘP... 11 2. KRÓTKA CHARAKTERYSTYKA SEKTORA ENERGETYCZNEGO W POLSCE... 14 2.1. Analiza aktualnego stanu struktury wytwarzania elektryczności i ciepła w

Bardziej szczegółowo

OBLICZENIA SILNIKA TURBINOWEGO ODRZUTOWEGO (rzeczywistego) PRACA W WARUNKACH STATYCZNYCH. Opracował. Dr inż. Robert Jakubowski

OBLICZENIA SILNIKA TURBINOWEGO ODRZUTOWEGO (rzeczywistego) PRACA W WARUNKACH STATYCZNYCH. Opracował. Dr inż. Robert Jakubowski OBLICZENIA SILNIKA TURBINOWEGO ODRZUTOWEGO (rzeczywistego) PRACA W WARUNKACH STATYCZNYCH DANE WEJŚCIOWE : Opracował Dr inż. Robert Jakubowski Parametry otoczenia p H, T H Spręż sprężarki, Temperatura gazów

Bardziej szczegółowo

MODELOWANIE NUMERYCZNE POLA PRZEPŁYWU WOKÓŁ BUDYNKÓW

MODELOWANIE NUMERYCZNE POLA PRZEPŁYWU WOKÓŁ BUDYNKÓW 1. WSTĘP MODELOWANIE NUMERYCZNE POLA PRZEPŁYWU WOKÓŁ BUDYNKÓW mgr inż. Michał FOLUSIAK Instytut Lotnictwa W artykule przedstawiono wyniki dwu- i trójwymiarowych symulacji numerycznych opływu budynków wykonanych

Bardziej szczegółowo

MODELOWANIE NUMERYCZNE STRAT W STOPNIU TURBINOWYM

MODELOWANIE NUMERYCZNE STRAT W STOPNIU TURBINOWYM MODELOWANIE INŻYNIERSKIE nr 5, ISSN 896-77X MODELOWANIE NUMERYCZNE STRAT W STOPNIU TURBINOWYM Sławomir Dykas a, Dawid Machalica, Artur Szymański b Zakład Maszyn Przepływowych i Technologii Energetycznych,

Bardziej szczegółowo

Cel i zakres pracy dyplomowej inżynierskiej. Nazwisko Imię kontakt Modelowanie oderwania strug w wirniku wentylatora promieniowego

Cel i zakres pracy dyplomowej inżynierskiej. Nazwisko Imię kontakt Modelowanie oderwania strug w wirniku wentylatora promieniowego Cel i zakres pracy dyplomowej inżynierskiej przejściowej Modelowanie oderwania strug w wirniku wentylatora promieniowego Metody projektowania wentylatorów promieniowych Ireneusz Czajka iczajka@agh.edu.pl

Bardziej szczegółowo

Nowoczesne narzędzia obliczeniowe do projektowania i optymalizacji kotłów

Nowoczesne narzędzia obliczeniowe do projektowania i optymalizacji kotłów Nowoczesne narzędzia obliczeniowe do projektowania i optymalizacji kotłów Mateusz Szubel, Mariusz Filipowicz Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie AGH University of Science and

Bardziej szczegółowo

Numeryczna symulacja rozpływu płynu w węźle

Numeryczna symulacja rozpływu płynu w węźle 231 Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN Tom 7, nr 3-4, (2005), s. 231-236 Instytut Mechaniki Górotworu PAN Numeryczna symulacja rozpływu płynu w węźle JERZY CYGAN Instytut Mechaniki Górotworu PAN,

Bardziej szczegółowo

ZASTOSOWANIE METOD OPTYMALIZACJI W DOBORZE CECH GEOMETRYCZNYCH KARBU ODCIĄŻAJĄCEGO

ZASTOSOWANIE METOD OPTYMALIZACJI W DOBORZE CECH GEOMETRYCZNYCH KARBU ODCIĄŻAJĄCEGO MODELOWANIE INŻYNIERSKIE ISSN 1896-771X 40, s. 43-48, Gliwice 2010 ZASTOSOWANIE METOD OPTYMALIZACJI W DOBORZE CECH GEOMETRYCZNYCH KARBU ODCIĄŻAJĄCEGO TOMASZ CZAPLA, MARIUSZ PAWLAK Katedra Mechaniki Stosowanej,

Bardziej szczegółowo

PL B1. Uszczelnienie nadbandażowe stopnia przepływowej maszyny wirnikowej, zwłaszcza z bandażem płaskim. POLITECHNIKA GDAŃSKA, Gdańsk, PL

PL B1. Uszczelnienie nadbandażowe stopnia przepływowej maszyny wirnikowej, zwłaszcza z bandażem płaskim. POLITECHNIKA GDAŃSKA, Gdańsk, PL RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 212669 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 381571 (51) Int.Cl. B23Q 17/12 (2006.01) F04D 29/66 (2006.01) Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (22)

Bardziej szczegółowo

Wydajne wentylatory promieniowe Fulltech o wysokim ciśnieniu statycznym

Wydajne wentylatory promieniowe Fulltech o wysokim ciśnieniu statycznym 1 Wydajne wentylatory promieniowe Fulltech o wysokim ciśnieniu statycznym Wydajne wentylatory promieniowe Fulltech o wysokim ciśnieniu statycznym Wentylatory są niezbędnym elementem systemów wentylacji

Bardziej szczegółowo

OBLICZENIA SILNIKA TURBINOWEGO ODRZUTOWEGO (SILNIK IDEALNY) PRACA W WARUNKACH STATYCZNYCH

OBLICZENIA SILNIKA TURBINOWEGO ODRZUTOWEGO (SILNIK IDEALNY) PRACA W WARUNKACH STATYCZNYCH OBLICZENIA SILNIKA TURBINOWEGO ODRZUTOWEGO (SILNIK IDEALNY) PRACA W WARUNKACH STATYCZNYCH DANE WEJŚCIOWE : Parametry otoczenia p H, T H Spręż sprężarki π S, Temperatura gazów przed turbiną T 3 Model obliczeń

Bardziej szczegółowo

MODELOWANiE TURBiNOWYCH SiLNiKÓW ODRZUTOWYCH W ŚRODOWiSKU GASTURB NA PRZYKŁADZiE SiLNiKA K-15

MODELOWANiE TURBiNOWYCH SiLNiKÓW ODRZUTOWYCH W ŚRODOWiSKU GASTURB NA PRZYKŁADZiE SiLNiKA K-15 PRACE instytutu LOTNiCTWA 213, s. 204-211, Warszawa 2011 MODELOWANiE TURBiNOWYCH SiLNiKÓW ODRZUTOWYCH W ŚRODOWiSKU GASTURB NA PRZYKŁADZiE SiLNiKA K-15 RySzaRd ChaChuRSkI, MaRCIN GapSkI Wojskowa Akademia

Bardziej szczegółowo

Doświadczenia w eksploatacji gazomierzy ultradźwiękowych

Doświadczenia w eksploatacji gazomierzy ultradźwiękowych Doświadczenia w eksploatacji gazomierzy ultradźwiękowych Daniel Wysokiński Mateusz Turkowski Rogów 18-20 września 2013 Doświadczenia w eksploatacji gazomierzy ultradźwiękowych 1 Gazomierze ultradźwiękowe

Bardziej szczegółowo

POLITECHNIKA ŚLĄSKA W GLIWICACH Wydział Mechaniczny Technologiczny PRACA DYPLOMOWA MAGISTERSKA

POLITECHNIKA ŚLĄSKA W GLIWICACH Wydział Mechaniczny Technologiczny PRACA DYPLOMOWA MAGISTERSKA POLITECHNIKA ŚLĄSKA W GLIWICACH Wydział Mechaniczny Technologiczny PRACA DYPLOMOWA MAGISTERSKA Wykorzystanie pakietu MARC/MENTAT do modelowania naprężeń cieplnych Spis treści Pole temperatury Przykład

Bardziej szczegółowo

Obliczenia osiągów dyszy aerospike przy użyciu pakietu FLUENT Michał Folusiaak

Obliczenia osiągów dyszy aerospike przy użyciu pakietu FLUENT Michał Folusiaak Obliczenia osiągów dyszy aerospike przy użyciu pakietu FLUENT Michał Folusiaak WSTĘP Celem przeprowadzonych analiz numerycznych było rozpoznanie możliwości wykorzystania komercyjnego pakietu obliczeniowego

Bardziej szczegółowo

Mgr inż. Marta DROSIŃSKA Politechnika Gdańska, Wydział Oceanotechniki i Okrętownictwa

Mgr inż. Marta DROSIŃSKA Politechnika Gdańska, Wydział Oceanotechniki i Okrętownictwa MECHANIK 7/2014 Mgr inż. Marta DROSIŃSKA Politechnika Gdańska, Wydział Oceanotechniki i Okrętownictwa WYZNACZENIE CHARAKTERYSTYK EKSPLOATACYJNYCH SIŁOWNI TURBINOWEJ Z REAKTOREM WYSOKOTEMPERATUROWYM W ZMIENNYCH

Bardziej szczegółowo

Zasada działania maszyny przepływowej.

Zasada działania maszyny przepływowej. Zasada działania maszyny przepływowej. Przyrost ciśnienia statycznego. Rys. 1. Izotermiczny schemat wirnika maszyny przepływowej z kanałem miedzy łopatkowym. Na rys.1. pokazano schemat wirnika maszyny

Bardziej szczegółowo

Problemy pomiaru ciśnienia i temperatury gazu w warunkach dużych prędkości. Juliusz Makowski Common S.A.

Problemy pomiaru ciśnienia i temperatury gazu w warunkach dużych prędkości. Juliusz Makowski Common S.A. Problemy pomiaru ciśnienia i temperatury gazu w warunkach dużych prędkości Juliusz Makowski Common S.A. Plan prezentacji Wstęp Wpływ wzrostu prędkości na pomiar temperatury Erozja Wiry Karmana za tuleją

Bardziej szczegółowo

Modelowanie zjawisk przepływowocieplnych. i wewnętrznie ożebrowanych. Karol Majewski Sławomir Grądziel

Modelowanie zjawisk przepływowocieplnych. i wewnętrznie ożebrowanych. Karol Majewski Sławomir Grądziel Modelowanie zjawisk przepływowocieplnych w rurach gładkich i wewnętrznie ożebrowanych Karol Majewski Sławomir Grądziel Plan prezentacji Wprowadzenie Wstęp do obliczeń Obliczenia numeryczne Modelowanie

Bardziej szczegółowo

Dwurównaniowe domknięcie turbulentnego strumienia ciepła

Dwurównaniowe domknięcie turbulentnego strumienia ciepła Instytut Maszyn Przepływowych PAN Ośrodek Termomechaniki Płynów Zakład Przepływów z Reakcjami Chemicznymi Dwurównaniowe domknięcie turbulentnego strumienia ciepła Implementacja modelu: k 2 v' f ' 2 Michał

Bardziej szczegółowo

Badania wentylatora. Politechnika Lubelska. Katedra Termodynamiki, Mechaniki Płynów. i Napędów Lotniczych. Instrukcja laboratoryjna

Badania wentylatora. Politechnika Lubelska. Katedra Termodynamiki, Mechaniki Płynów. i Napędów Lotniczych. Instrukcja laboratoryjna Politechnika Lubelska i Napędów Lotniczych Instrukcja laboratoryjna Badania wentylatora /. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest zapoznanie z budową i metodami badań podstawowych typów wentylatorów. II. Wprowadzenie

Bardziej szczegółowo

SYMULACJA OBLICZENIOWA OPŁYWU I OBCIĄŻEŃ BEZPRZEGUBOWEGO WIRNIKA OGONOWEGO WRAZ Z OCENĄ ICH ODDZIAŁYWANIA NA PRACĘ WIRNIKA

SYMULACJA OBLICZENIOWA OPŁYWU I OBCIĄŻEŃ BEZPRZEGUBOWEGO WIRNIKA OGONOWEGO WRAZ Z OCENĄ ICH ODDZIAŁYWANIA NA PRACĘ WIRNIKA SYMULACJA OBLICZENIOWA OPŁYWU I OBCIĄŻEŃ BEZPRZEGUBOWEGO WIRNIKA OGONOWEGO WRAZ Z OCENĄ ICH ODDZIAŁYWANIA NA PRACĘ WIRNIKA Airflow Simulations and Load Calculations of the Rigide with their Influence on

Bardziej szczegółowo

SYMULACJA OBROTU ŚMiGŁOWCA WOKÓŁ OSi PiONOWEJ W WARUNKACH WYSTĘPOWANiA LTE

SYMULACJA OBROTU ŚMiGŁOWCA WOKÓŁ OSi PiONOWEJ W WARUNKACH WYSTĘPOWANiA LTE PRACE instytutu LOTNiCTWA 219, s. 182-188, Warszawa 2011 SYMULACJA OBROTU ŚMiGŁOWCA WOKÓŁ OSi PiONOWEJ W WARUNKACH WYSTĘPOWANiA LTE KatarzyNa GrzeGorczyK Instytut Lotnictwa Streszczenie W artykule przedstawiono

Bardziej szczegółowo

INSTYTUT INŻYNIERII ŚRODOWISKA ZAKŁAD GEOINŻYNIERII I REKULTYWACJI ĆWICZENIE NR 7 BADANIE POMPY II

INSTYTUT INŻYNIERII ŚRODOWISKA ZAKŁAD GEOINŻYNIERII I REKULTYWACJI ĆWICZENIE NR 7 BADANIE POMPY II INSTYTUT INŻYNIERII ŚRODOWISKA ZAKŁAD GEOINŻYNIERII I REKULTYWACJI Laboratorium z mechaniki płynów ĆWICZENIE NR 7 BADANIE POMPY II 2 1. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z budową i działaniem

Bardziej szczegółowo

J. Szantyr Wyklad nr 6 Przepływy laminarne i turbulentne

J. Szantyr Wyklad nr 6 Przepływy laminarne i turbulentne J. Szantyr Wyklad nr 6 Przepływy laminarne i turbulentne Zjawisko występowania dwóch różnych rodzajów przepływów, czyli laminarnego i turbulentnego, odkrył Osborne Reynolds (1842 1912) w swoim znanym eksperymencie

Bardziej szczegółowo

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE Nazwa przedmiotu: Kierunek: Mechanika i Budowa Maszyn Rodzaj przedmiotu: obowiązkowy na specjalności: Inżynieria Cieplna i Samochodowa Rodzaj zajęć: wykład, laboratorium I KARTA PRZEDMIOTU CEL PRZEDMIOTU

Bardziej szczegółowo

Turbiny z napływem promieniowym stosowane są wówczas kiedy niezbędne jest małe (zwarte) źródło mocy

Turbiny z napływem promieniowym stosowane są wówczas kiedy niezbędne jest małe (zwarte) źródło mocy Nazwa turbin pochodzi od tego, że przepływ odchyla się od kierunku promieniowego do osiowego, stąd turbiny z napływem promieniowym 90 o (dziewięćdziesięciostopniowe) 0. Wstęp Turbiny z napływem promieniowym

Bardziej szczegółowo

Dr hab. inż. Sławomir Dykas, prof. nzw. w Pol. Śl. Dr hab. inż. Henryk Łukowicz, prof. nzw. w Pol. Śl. Dr inż. Michał Strozik. Dr inż.

Dr hab. inż. Sławomir Dykas, prof. nzw. w Pol. Śl. Dr hab. inż. Henryk Łukowicz, prof. nzw. w Pol. Śl. Dr inż. Michał Strozik. Dr inż. TEMATY DYPLOMÓW MAGISTERSKICH dla kierunku MECHANIKA I BUDOWA MASZYN specjalność Maszyny i Urządzenia Energetyczne -wpisy w pokoju 426 MBM MiUE Lp. Temat projektu Opiekun Student uwagi 1. 2. 3. 4. 5. Analiza

Bardziej szczegółowo

Politechnika Poznańska

Politechnika Poznańska Politechnika Poznańska Metoda Elementów Skończonych-Projekt Prowadzący: Dr hab. Tomasz Stręk prof. nadzw. Wykonali : Grzegorz Paprzycki Grzegorz Krawiec Wydział: BMiZ Kierunek: MiBM Specjalność: KMiU Spis

Bardziej szczegółowo

Jan A. Szantyr tel

Jan A. Szantyr tel Katedra Energetyki i Aparatury Przemysłowej Zakład Mechaniki Płynów, Turbin Wodnych i Pomp J. Szantyr Wykład 1 Rozrywkowe wprowadzenie do Mechaniki Płynów Jan A. Szantyr jas@pg.gda.pl tel. 58-347-2507

Bardziej szczegółowo

ANALiZA WPŁYWU PARAMETRÓW SAMOLOTU NA POZiOM HAŁASU MiERZONEGO WEDŁUG PRZEPiSÓW FAR 36 APPENDiX G

ANALiZA WPŁYWU PARAMETRÓW SAMOLOTU NA POZiOM HAŁASU MiERZONEGO WEDŁUG PRZEPiSÓW FAR 36 APPENDiX G PRACE instytutu LOTNiCTWA 221, s. 115 120, Warszawa 2011 ANALiZA WPŁYWU PARAMETRÓW SAMOLOTU NA POZiOM HAŁASU MiERZONEGO WEDŁUG PRZEPiSÓW FAR 36 APPENDiX G i ROZDZiAŁU 10 ZAŁOżEń16 KONWENCJi icao PIotr

Bardziej szczegółowo

Politechnika Poznańska. Metoda Elementów Skończonych

Politechnika Poznańska. Metoda Elementów Skończonych Politechnika Poznańska Metoda Elementów Skończonych Prowadzący: dr hab. Tomasz Stręk, prof. nadzw. Wykonały: Górna Daria Krawiec Daria Łabęda Katarzyna Spis treści: 1. Analiza statyczna rozkładu ciepła

Bardziej szczegółowo

Politechnika Poznańska. Zakład Mechaniki Technicznej. Metoda Elementów Skończonych Lab. Wykonali: Marta Majcher. Mateusz Manikowski.

Politechnika Poznańska. Zakład Mechaniki Technicznej. Metoda Elementów Skończonych Lab. Wykonali: Marta Majcher. Mateusz Manikowski. Politechnika Poznańska Zakład Mechaniki Technicznej Metoda Elementów Skończonych Lab. Wykonali: Marta Majcher Mateusz Manikowski MiBM KMU 2012 / 2013 Ocena.. str. 0 Spis treści Projekt 1. Analiza porównawcza

Bardziej szczegółowo

Analiza zjawisk przepływowych i dobo r parametro w geometrycznych uszczelnien labiryntowych turbiny gazowej

Analiza zjawisk przepływowych i dobo r parametro w geometrycznych uszczelnien labiryntowych turbiny gazowej Politechnika Śląska Wydział Inżynierii Środowiska i Energetyki Instytut Maszyn i Urządzeń Energetycznych Analiza zjawisk przepływowych i dobo r parametro w geometrycznych uszczelnien labiryntowych turbiny

Bardziej szczegółowo

POLITECHNIKA LUBELSKA

POLITECHNIKA LUBELSKA Badania opływu turbiny wiatrowej typu VAWT (Vertical Axis Wind Turbine) Międzyuczelniane Inżynierskie Warsztaty Lotnicze Cel prezentacji Celem prezentacji jest opis przeprowadzonych badań CFD oraz tunelowych

Bardziej szczegółowo

Tabela 3.2 Składowe widmowe drgań związane z występowaniem defektów w elementach maszyn w porównaniu z częstotliwością obrotów [7],

Tabela 3.2 Składowe widmowe drgań związane z występowaniem defektów w elementach maszyn w porównaniu z częstotliwością obrotów [7], 3.5.4. Analiza widmowa i kinematyczna w diagnostyce WA Drugi poziom badań diagnostycznych, podejmowany wtedy, kiedy maszyna wchodzi w okres przyspieszonego zużywania, dotyczy lokalizacji i określenia stopnia

Bardziej szczegółowo

METODA ELEMENTÓW SKOŃOCZNYCH Projekt

METODA ELEMENTÓW SKOŃOCZNYCH Projekt METODA ELEMENTÓW SKOŃOCZNYCH Projekt Wykonali: Maciej Sobkowiak Tomasz Pilarski Profil: Technologia przetwarzania materiałów Semestr 7, rok IV Prowadzący: Dr hab. Tomasz STRĘK 1. Analiza przepływu ciepła.

Bardziej szczegółowo

MODEL DWUWYMIAROWY PRZEPŁYWU PRZEZ STOPIEŃ MODELOWEJ TURBINY WODNEJ ORAZ JEGO EKSPERYMENTALNA WERYFIKACJA

MODEL DWUWYMIAROWY PRZEPŁYWU PRZEZ STOPIEŃ MODELOWEJ TURBINY WODNEJ ORAZ JEGO EKSPERYMENTALNA WERYFIKACJA Międzynarodowa konferencja naukowo-techniczna Hydrauliczne maszyny wirnikowe w energetyce wodnej i innych działach gospodarki Kliczków, 7-9 grudnia 005 MODEL DWUWYMIAROWY PRZEPŁYWU PRZEZ STOPIEŃ MODELOWEJ

Bardziej szczegółowo

LABORATORIUM METODA ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH

LABORATORIUM METODA ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH LABORATORIUM METODA ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH Projekt z wykorzystaniem programu COMSOL Multiphysics Prowadzący: dr hab. Tomasz Stręk, prof. PP Wykonali: Aleksandra Oźminkowska, Marta Woźniak Wydział: Elektryczny

Bardziej szczegółowo

OPTYMALIZACJA KONSTRUKCJI I OSIĄGÓW TURBINY WODNEJ PRZY WYKORZYSTANIU METOD OBLICZENIOWEJ MECHANIKI PŁYNÓW CFD

OPTYMALIZACJA KONSTRUKCJI I OSIĄGÓW TURBINY WODNEJ PRZY WYKORZYSTANIU METOD OBLICZENIOWEJ MECHANIKI PŁYNÓW CFD OPTYMALIZACJA KONSTRUKCJI I OSIĄGÓW TURBINY WODNEJ PRZY WYKORZYSTANIU METOD OBLICZENIOWEJ MECHANIKI PŁYNÓW CFD Wiesław Zalewski Instytut Lotnictwa Streszczenie W artykule przedstawiono przebieg procesu

Bardziej szczegółowo

LABORATORIUM MECHANIKI PŁYNÓW

LABORATORIUM MECHANIKI PŁYNÓW Ćwiczenie numer 5 Wyznaczanie rozkładu prędkości przy przepływie przez kanał 1. Wprowadzenie Stanowisko umożliwia w eksperymentalny sposób zademonstrowanie prawa Bernoulliego. Układ wyposażony jest w dyszę

Bardziej szczegółowo

prędkości przy przepływie przez kanał

prędkości przy przepływie przez kanał Ćwiczenie numer 5 Wyznaczanie rozkładu prędkości przy przepływie przez kanał 1. Wprowadzenie Stanowisko umożliwia w eksperymentalny sposób zademonstrowanie prawa Bernoulliego. Układ wyposażony jest w dyszę

Bardziej szczegółowo

Procedura techniczna wyznaczania poziomu mocy akustycznej źródeł ultradźwiękowych

Procedura techniczna wyznaczania poziomu mocy akustycznej źródeł ultradźwiękowych Procedura techniczna wyznaczania poziomu mocy akustycznej źródeł ultradźwiękowych w oparciu o pomiary poziomu ciśnienia akustycznego w punktach pomiarowych lub liniach omiatania na półkulistej powierzchni

Bardziej szczegółowo

WLOTY I SPRĘŻARKI SILNIKÓW TURBINOWYCH. Dr inż. Robert Jakubowski

WLOTY I SPRĘŻARKI SILNIKÓW TURBINOWYCH. Dr inż. Robert Jakubowski WLOTY I SPRĘŻARKI SILNIKÓW TURBINOWYCH Dr inż. Robert Jakubowski Literatura Literatura: [] Balicki W. i in. Lotnicze siln9iki turbinowe, Konstrukcja eksploatacja diagnostyka, BNIL nr 30 n, 00 [] Dzierżanowski

Bardziej szczegółowo

Metoda Elementów Skończonych. Projekt: COMSOL Multiphysics 3.4.

Metoda Elementów Skończonych. Projekt: COMSOL Multiphysics 3.4. Politechnika Poznańska Metoda Elementów Skończonych Projekt: COMSOL Multiphysics 3.4. Prowadzący: dr hab. Tomasz Stręk Wykonali: Widerowski Karol Wysocki Jacek Wydział: Budowa Maszyn i Zarządzania Kierunek:

Bardziej szczegółowo

HYDRODYNAMIKA PRZEPŁYWÓW USTALONYCH PRZEZ KANAŁY PROSTE

HYDRODYNAMIKA PRZEPŁYWÓW USTALONYCH PRZEZ KANAŁY PROSTE Przedmowa Uszczelnienia spełniają bardzo ważne funkcje w budowie oraz eksploatacji maszyn i urządzeń. Tradycyjnie chronią one środowisko przed wyciekiem substancji szkodliwych z maszyn oraz zabezpieczają

Bardziej szczegółowo

ANALIZA ROZKŁADU CIŚNIEŃ I PRĘDKOŚCI W PRZEWODZIE O ZMIENNYM PRZEKROJU

ANALIZA ROZKŁADU CIŚNIEŃ I PRĘDKOŚCI W PRZEWODZIE O ZMIENNYM PRZEKROJU Dr inż. Paweł PIETKIEWICZ Dr inż. Wojciech MIĄSKOWSKI Dr inż. Krzysztof NALEPA Piotr LESZCZYŃSKI Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie DOI: 10.17814/mechanik.2015.7.283 ANALIZA ROZKŁADU CIŚNIEŃ I

Bardziej szczegółowo

Przepływy Taylora-Couetta z wymianą ciepła. Ewa Tuliszka-Sznitko, Kamil Kiełczewski Wydział Maszyn Roboczych i Transportu

Przepływy Taylora-Couetta z wymianą ciepła. Ewa Tuliszka-Sznitko, Kamil Kiełczewski Wydział Maszyn Roboczych i Transportu Przepływy Taylora-Couetta z wymianą ciepła Ewa Tuliszka-Sznitko, Kamil Kiełczewski Wydział Maszyn Roboczych i Transportu Typowy przepływ Taylora-Couetta to przepływ lepki pomiędzy dwoma koncentrycznymi

Bardziej szczegółowo

Podczas wykonywania analizy w programie COMSOL, wykorzystywane jest poniższe równanie: 1.2. Dane wejściowe.

Podczas wykonywania analizy w programie COMSOL, wykorzystywane jest poniższe równanie: 1.2. Dane wejściowe. Politechnika Poznańska Wydział Budowy Maszyn i Zarządzania Mechanika i Budowa Maszyn Grupa M3 Metoda Elementów Skończonych Prowadzący: dr hab. Tomasz Stręk, prof. nadzw. Wykonali: Marcin Rybiński Grzegorz

Bardziej szczegółowo

Z powyższej zależności wynikają prędkości synchroniczne n 0 podane niżej dla kilku wybranych wartości liczby par biegunów:

Z powyższej zależności wynikają prędkości synchroniczne n 0 podane niżej dla kilku wybranych wartości liczby par biegunów: Bugaj Piotr, Chwałek Kamil Temat pracy: ANALIZA GENERATORA SYNCHRONICZNEGO Z MAGNESAMI TRWAŁYMI Z POMOCĄ PROGRAMU FLUX 2D. Opiekun naukowy: dr hab. inż. Wiesław Jażdżyński, prof. AGH Maszyna synchrocznina

Bardziej szczegółowo

2. Zapoczątkowanie kawitacji. - formy przejściowe. - spadek sprawności maszyn przepływowych

2. Zapoczątkowanie kawitacji. - formy przejściowe. - spadek sprawności maszyn przepływowych J. A. Szantyr Wykład 22: Kawitacja Podstawy fizyczne Konsekwencje hydrodynamiczne 1. Definicja kawitacji 2. Zapoczątkowanie kawitacji 3. Formy kawitacji - kawitacja laminarna - kawitacja pęcherzykowa -

Bardziej szczegółowo

PROJEKT MES COMSOL MULTIPHYSICS 3.4

PROJEKT MES COMSOL MULTIPHYSICS 3.4 POLITECHNIKA POZNAŃSKA WYDZIAŁ BUDOWY MASZYN I ZARZĄDZANIA PROJEKT MES COMSOL MULTIPHYSICS 3.4 Prowadzący: dr hab. Tomasz Stręk, prof. nadz. Wykonali: Dawid Weremiuk Dawid Prusiewicz Kierunek: Mechanika

Bardziej szczegółowo

TEORETYCZNY MODEL PANEWKI POPRZECZNEGO ŁOśYSKA ŚLIZGOWEGO. CZĘŚĆ 3. WPŁYW ZUśYCIA PANEWKI NA ROZKŁAD CIŚNIENIA I GRUBOŚĆ FILMU OLEJOWEGO

TEORETYCZNY MODEL PANEWKI POPRZECZNEGO ŁOśYSKA ŚLIZGOWEGO. CZĘŚĆ 3. WPŁYW ZUśYCIA PANEWKI NA ROZKŁAD CIŚNIENIA I GRUBOŚĆ FILMU OLEJOWEGO Paweł PŁUCIENNIK, Andrzej MACIEJCZYK TEORETYCZNY MODEL PANEWKI POPRZECZNEGO ŁOśYSKA ŚLIZGOWEGO. CZĘŚĆ 3. WPŁYW ZUśYCIA PANEWKI NA ROZKŁAD CIŚNIENIA I GRUBOŚĆ FILMU OLEJOWEGO Streszczenie W artykule przedstawiono

Bardziej szczegółowo

Numeryczne modelowanie mikrozwężkowego czujnika przepływu

Numeryczne modelowanie mikrozwężkowego czujnika przepływu Numeryczne modelowanie mikrozwężkowego czujnika przepływu Antoni Gondek Tadeusz Filiciak Przedstawiono wybrane wyniki modelowania numerycznego podwójnej mikrozwężki stosowanej jako czujnik przepływu, dla

Bardziej szczegółowo

ANALIZA BELKI DREWNIANEJ W POŻARZE

ANALIZA BELKI DREWNIANEJ W POŻARZE Proceedings of the 5 th International Conference on New Trends in Statics and Dynamics of Buildings October 19-20, 2006 Bratislava, Slovakia Faculty of Civil Engineering STU Bratislava Slovak Society of

Bardziej szczegółowo

MES Projekt zaliczeniowy.

MES Projekt zaliczeniowy. INSTYTUT MECHANIKI STOSOWANEJ WYDZIAŁ BUDOWY MASZYN I ZARZĄDZANIA POLITECHNIKA POZNAŃSKA MES Projekt zaliczeniowy. Prowadzący Dr hab. Tomasz Stręk Wykonali: Paulina Nowacka Ryszard Plato 1 Spis treści

Bardziej szczegółowo

SPRĘŻ WENTYLATORA stosunek ciśnienia statycznego bezwzględnego w płaszczyźnie

SPRĘŻ WENTYLATORA stosunek ciśnienia statycznego bezwzględnego w płaszczyźnie DEFINICJE OGÓLNE I WIELKOŚCI CHARAKTERYSTYCZNE WENTYLATORA WENTYLATOR maszyna wirnikowa, która otrzymuje energię mechaniczną za pomocą jednego wirnika lub kilku wirników zaopatrzonych w łopatki, użytkuje

Bardziej szczegółowo

Optymalizacja inwestycji remontowych związanych z bezpieczeństwem pożarowym dzięki wykorzystaniu technik komputerowych CFD

Optymalizacja inwestycji remontowych związanych z bezpieczeństwem pożarowym dzięki wykorzystaniu technik komputerowych CFD Optymalizacja inwestycji remontowych związanych z bezpieczeństwem pożarowym dzięki wykorzystaniu technik komputerowych CFD dr inż. Dorota Brzezińska Katedra Inżynierii Bezpieczeństwa Pracy WIPOŚ PŁ Licheń,

Bardziej szczegółowo

NOWOCZESNE TECHNOLOGIE ENERGETYCZNE Rola modelowania fizycznego i numerycznego

NOWOCZESNE TECHNOLOGIE ENERGETYCZNE Rola modelowania fizycznego i numerycznego Politechnika Częstochowska Katedra Inżynierii Energii NOWOCZESNE TECHNOLOGIE ENERGETYCZNE Rola modelowania fizycznego i numerycznego dr hab. inż. Zbigniew BIS, prof P.Cz. dr inż. Robert ZARZYCKI Wstęp

Bardziej szczegółowo

PL B1. INSTYTUT MASZYN PRZEPŁYWOWYCH IM. ROBERTA SZEWALSKIEGO POLSKIEJ AKADEMII NAUK, Gdańsk, PL BUP 20/14

PL B1. INSTYTUT MASZYN PRZEPŁYWOWYCH IM. ROBERTA SZEWALSKIEGO POLSKIEJ AKADEMII NAUK, Gdańsk, PL BUP 20/14 PL 221481 B1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 221481 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 403188 (51) Int.Cl. F02C 1/04 (2006.01) Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (22) Data zgłoszenia:

Bardziej szczegółowo

Automatyka i pomiary wielkości fizykochemicznych. Instrukcja do ćwiczenia III. Pomiar natężenia przepływu za pomocą sondy poboru ciśnienia

Automatyka i pomiary wielkości fizykochemicznych. Instrukcja do ćwiczenia III. Pomiar natężenia przepływu za pomocą sondy poboru ciśnienia Automatyka i pomiary wielkości fizykochemicznych Instrukcja do ćwiczenia III Pomiar natężenia przepływu za pomocą sondy poboru ciśnienia Sonda poboru ciśnienia Sonda poboru ciśnienia (Rys. ) jest to urządzenie

Bardziej szczegółowo

Szczegółowy Opis Przedmiotu Zamówienia 18/D/ApBad/2016. Projekt, wykonanie oraz dostawa komory do pomiaru przepływu w uszczelnieniu labiryntowym.

Szczegółowy Opis Przedmiotu Zamówienia 18/D/ApBad/2016. Projekt, wykonanie oraz dostawa komory do pomiaru przepływu w uszczelnieniu labiryntowym. I. Przedmiot. Szczegółowy Opis Przedmiotu Zamówienia 18/D/ApBad/2016 Projekt, wykonanie oraz dostawa komory do pomiaru przepływu w uszczelnieniu labiryntowym. II. Opis przedmiotu. Stanowisko powinno spełniać

Bardziej szczegółowo

Drgania poprzeczne belki numeryczna analiza modalna za pomocą Metody Elementów Skończonych dr inż. Piotr Lichota mgr inż.

Drgania poprzeczne belki numeryczna analiza modalna za pomocą Metody Elementów Skończonych dr inż. Piotr Lichota mgr inż. Drgania poprzeczne belki numeryczna analiza modalna za pomocą Metody Elementów Skończonych dr inż. Piotr Lichota mgr inż. Joanna Szulczyk Politechnika Warszawska Instytut Techniki Lotniczej i Mechaniki

Bardziej szczegółowo

Cieplne Maszyny Przepływowe. Temat 1 Wstęp. Część I Podstawy teorii Cieplnych Maszyn Przepływowych.

Cieplne Maszyny Przepływowe. Temat 1 Wstęp. Część I Podstawy teorii Cieplnych Maszyn Przepływowych. 1 Wiadomości potrzebne do przyswojenia treści wykładu: Znajomość części maszyn Podstawy mechaniki płynów Prawa termodynamiki technicznej. Zagadnienia spalania, termodynamika par i gazów Literatura: 1.

Bardziej szczegółowo

Analiza wymiany ciepła w przekroju rury solarnej Heat Pipe w warunkach ustalonych

Analiza wymiany ciepła w przekroju rury solarnej Heat Pipe w warunkach ustalonych Stanisław Kandefer 1, Piotr Olczak Politechnika Krakowska 2 Analiza wymiany ciepła w przekroju rury solarnej Heat Pipe w warunkach ustalonych Wprowadzenie Wśród paneli słonecznych stosowane są często rurowe

Bardziej szczegółowo

METODA ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH

METODA ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH METODA ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH PROJEKT Prowadzący: Dr hab. Tomasz Stręk Wykonali: Kubala Michał Pomorski Damian Grupa: KMiU Rok akademicki: 2011/2012 Semestr: VII Spis treści: 1.Analiza ugięcia belki...3

Bardziej szczegółowo

PRZESTRZENNY MODEL PRZENOŚNIKA TAŚMOWEGO MASY FORMIERSKIEJ

PRZESTRZENNY MODEL PRZENOŚNIKA TAŚMOWEGO MASY FORMIERSKIEJ 53/17 ARCHIWUM ODLEWNICTWA Rok 2005, Rocznik 5, Nr 17 Archives of Foundry Year 2005, Volume 5, Book 17 PAN - Katowice PL ISSN 1642-5308 PRZESTRZENNY MODEL PRZENOŚNIKA TAŚMOWEGO MASY FORMIERSKIEJ J. STRZAŁKO

Bardziej szczegółowo

REDUKCJA HAŁASU W BUDYNKU POCHODZĄCEGO OD POMIESZCZENIA SPRĘŻARKOWNI

REDUKCJA HAŁASU W BUDYNKU POCHODZĄCEGO OD POMIESZCZENIA SPRĘŻARKOWNI REDUKCJA HAŁASU W BUDYNKU POCHODZĄCEGO OD POMIESZCZENIA SPRĘŻARKOWNI Wiesław FIEBIG Politechnika Wrocławska, Instytut Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn I-16 1. WSTĘP W pomieszczeniach technicznych znajdujących

Bardziej szczegółowo

Materiały pomocnicze do laboratorium z przedmiotu Metody i Narzędzia Symulacji Komputerowej

Materiały pomocnicze do laboratorium z przedmiotu Metody i Narzędzia Symulacji Komputerowej Materiały pomocnicze do laboratorium z przedmiotu Metody i Narzędzia Symulacji Komputerowej w Systemach Technicznych Symulacja prosta dyszy pomiarowej Bendemanna Opracował: dr inż. Andrzej J. Zmysłowski

Bardziej szczegółowo

J. Szantyr Wykład 4 Podstawy teorii przepływów turbulentnych Zjawisko występowania dwóch różnych rodzajów przepływów, czyli laminarnego i

J. Szantyr Wykład 4 Podstawy teorii przepływów turbulentnych Zjawisko występowania dwóch różnych rodzajów przepływów, czyli laminarnego i J. Szantyr Wykład 4 Podstawy teorii przepływów turbulentnych Zjawisko występowania dwóch różnych rodzajów przepływów, czyli laminarnego i turbulentnego, odkrył Osborne Reynolds (1842 1912) w swoim znanym

Bardziej szczegółowo

Politechnika Poznańska Wydział Budowy Maszyn i Zarządzania

Politechnika Poznańska Wydział Budowy Maszyn i Zarządzania Politechnika Poznańska Wydział Budowy Maszyn i Zarządzania Kierunek : Mechanika i Budowa Maszyn Profil dyplomowania : Inżynieria mechaniczna Studia stacjonarne I stopnia PROJEKT ZALICZENIOWY METODA ELEMENTÓW

Bardziej szczegółowo

METODA ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH

METODA ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH INŻYNIERIA MECHANICZNA MECHANIKA I BUDOWA MASZYN WYDZIAŁ BUDOWY MASZYN I ZARZĄDZANIA POLITECHNIKA POZNAŃSKA METODA ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH Projekt Wykonawca: Jakub Spychała Nr indeksu 96052 Prowadzący: prof.

Bardziej szczegółowo

OPTYMALIZACJA ZBIORNIKA NA GAZ PŁYNNY LPG

OPTYMALIZACJA ZBIORNIKA NA GAZ PŁYNNY LPG Leon KUKIEŁKA, Krzysztof KUKIEŁKA, Katarzyna GELETA, Łukasz CĄKAŁA OPTYMALIZACJA ZBIORNIKA NA GAZ PŁYNNY LPG Streszczenie Praca dotyczy optymalizacji kształtu zbiornika toroidalnego na gaz LPG. Kryterium

Bardziej szczegółowo

Instrukcja stanowiskowa

Instrukcja stanowiskowa POLITECHNIKA WARSZAWSKA Wydział Budownictwa, Mechaniki i Petrochemii Instytut Inżynierii Mechanicznej w Płocku Zakład Aparatury Przemysłowej LABORATORIUM WYMIANY CIEPŁA I MASY Instrukcja stanowiskowa Temat:

Bardziej szczegółowo

Siatka spiętrzająca opis czujnika do pomiaru natężenia przepływu gazów. 1. Zasada działania. 2. Budowa siatki spiętrzającej.

Siatka spiętrzająca opis czujnika do pomiaru natężenia przepływu gazów. 1. Zasada działania. 2. Budowa siatki spiętrzającej. Siatka spiętrzająca opis czujnika do pomiaru natężenia przepływu gazów. 1. Zasada działania. Zasada działania siatki spiętrzającej oparta jest na teorii Bernoulliego, mówiącej że podczas przepływów płynów

Bardziej szczegółowo

Sieci obliczeniowe poprawny dobór i modelowanie

Sieci obliczeniowe poprawny dobór i modelowanie Sieci obliczeniowe poprawny dobór i modelowanie 1. Wstęp. Jednym z pierwszych, a zarazem najważniejszym krokiem podczas tworzenia symulacji CFD jest poprawne określenie rozdzielczości, wymiarów oraz ilości

Bardziej szczegółowo

Laboratorium LAB1. Moduł małej energetyki wiatrowej

Laboratorium LAB1. Moduł małej energetyki wiatrowej Laboratorium LAB1 Moduł małej energetyki wiatrowej Badanie charakterystyki efektywności wiatraka - kompletnego systemu (wiatrak, generator, akumulator) prędkość wiatru - moc produkowana L1-U1 Pełne badania

Bardziej szczegółowo

Wykorzystanie programu COMSOL do analizy zmiennych pól p l temperatury. Tomasz Bujok promotor: dr hab. Jerzy Bodzenta, prof. Politechniki Śląskiej

Wykorzystanie programu COMSOL do analizy zmiennych pól p l temperatury. Tomasz Bujok promotor: dr hab. Jerzy Bodzenta, prof. Politechniki Śląskiej Wykorzystanie programu COMSOL do analizy zmiennych pól p l temperatury metodą elementów w skończonych Tomasz Bujok promotor: dr hab. Jerzy Bodzenta, prof. Politechniki Śląskiej Plan prezentacji Założenia

Bardziej szczegółowo

KSZTAŁTOWANIE KLIMATU AKUSTYCZNEGO PROJEKTOWANYCH STANOWISK PRACY Z WYKORZYSTANIEM NARZĘDZI WSPOMAGAJĄCYCH

KSZTAŁTOWANIE KLIMATU AKUSTYCZNEGO PROJEKTOWANYCH STANOWISK PRACY Z WYKORZYSTANIEM NARZĘDZI WSPOMAGAJĄCYCH KSTAŁTOWANIE KLIMATU AKUSTYCNEGO PROJEKTOWANYCH STANOWISK PRACY WYKORYSTANIEM NARĘDI WSPOMAGAJĄCYCH Waldemar PASKOWSKI, Artur KUBOSEK Streszczenie: W referacie przedstawiono wykorzystanie metod wspomagania

Bardziej szczegółowo

Politechnika Poznańska

Politechnika Poznańska Politechnika Poznańska Metoda Elementów Skończonych Mechanika i Budowa Maszyn Prowadzący: dr hab. Tomasz Stręk, prof. nadzw. Wykonali: Maria Kubacka Paweł Jakim Patryk Mójta 1 Spis treści: 1. Symulacja

Bardziej szczegółowo

ZASTOSOWANIE SKOSU STOJANA W JEDNOFAZOWYM SILNIKU SYNCHRONICZNYM Z MAGNESAMI TRWAŁYMI

ZASTOSOWANIE SKOSU STOJANA W JEDNOFAZOWYM SILNIKU SYNCHRONICZNYM Z MAGNESAMI TRWAŁYMI Maszyny Elektryczne - Zeszyty Problemowe Nr 3/2016 (111) 29 Maciej Gwoździewicz, Mariusz Mikołajczak Politechnika Wrocławska, Wrocław ZASTOSOWANIE SKOSU STOJANA W JEDNOFAZOWYM SILNIKU SYNCHRONICZNYM Z

Bardziej szczegółowo

INSTRUKCJA DO ĆWICZENIA NR 7

INSTRUKCJA DO ĆWICZENIA NR 7 KATEDRA MECHANIKI STOSOWANEJ Wydział Mechaniczny POLITECHNIKA LUBELSKA INSTRUKCJA DO ĆWICZENIA NR 7 PRZEDMIOT TEMAT OPRACOWAŁ LABORATORIUM MODELOWANIA Przykładowe analizy danych: przebiegi czasowe, portrety

Bardziej szczegółowo

PL B1. KABUSHIKI KAISHA TOSHIBA, Tokyo, JP , JP, ONO YASUNORI, Tokyo, JP BUP 05/

PL B1. KABUSHIKI KAISHA TOSHIBA, Tokyo, JP , JP, ONO YASUNORI, Tokyo, JP BUP 05/ PL 216230 B1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 216230 (13) B1 Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (21) Numer zgłoszenia: 383172 (22) Data zgłoszenia: 20.08.2007 (51) Int.Cl.

Bardziej szczegółowo

Politechnika Poznańska. Zakład Mechaniki Technicznej

Politechnika Poznańska. Zakład Mechaniki Technicznej Politechnika Poznańska Zakład Mechaniki Technicznej Metoda Elementów Skończonych Lab. Temat: Analiza przepływu stopionego tworzywa sztucznego przez sitko filtra tworzywa. Ocena: Czerwiec 2010 1 Spis treści:

Bardziej szczegółowo

ANALIZA PRZEPŁYWU W TUNELU AERODYNAMICZNYM PO MODERNIZACJI

ANALIZA PRZEPŁYWU W TUNELU AERODYNAMICZNYM PO MODERNIZACJI Dr inż. Waldemar DUDDA Dr inż. Jerzy DOMAŃSKI Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie ANALIZA PRZEPŁYWU W TUNELU AERODYNAMICZNYM PO MODERNIZACJI Streszczenie: W opracowaniu przedstawiono wyniki symulacji

Bardziej szczegółowo

WPŁYW EKSCENTRYCZNOŚCI STATYCZNEJ WIRNIKA I NIEJEDNAKOWEGO NAMAGNESOWANIA MAGNESÓW NA POSTAĆ DEFORMACJI STOJANA W SILNIKU BLDC

WPŁYW EKSCENTRYCZNOŚCI STATYCZNEJ WIRNIKA I NIEJEDNAKOWEGO NAMAGNESOWANIA MAGNESÓW NA POSTAĆ DEFORMACJI STOJANA W SILNIKU BLDC Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Nr 66 Politechniki Wrocławskiej Nr 66 Studia i Materiały Nr 32 2012 Jerzy PODHAJECKI* Sławomir SZYMANIEC* silnik bezszczotkowy prądu stałego

Bardziej szczegółowo

MODELOWANIE WARSTWY POWIERZCHNIOWEJ O ZMIENNEJ TWARDOŚCI

MODELOWANIE WARSTWY POWIERZCHNIOWEJ O ZMIENNEJ TWARDOŚCI Dr inż. Danuta MIEDZIŃSKA, email: dmiedzinska@wat.edu.pl Dr inż. Robert PANOWICZ, email: Panowicz@wat.edu.pl Wojskowa Akademia Techniczna, Katedra Mechaniki i Informatyki Stosowanej MODELOWANIE WARSTWY

Bardziej szczegółowo

Aerodynamika i mechanika lotu

Aerodynamika i mechanika lotu Prędkość określana względem najbliższej ścianki nazywana jest prędkością względną (płynu) w. Jeśli najbliższa ścianka porusza się względem ciał bardziej oddalonych, to prędkość tego ruchu nazywana jest

Bardziej szczegółowo

J. Szantyr Wykład 2 - Podstawy teorii wirnikowych maszyn przepływowych

J. Szantyr Wykład 2 - Podstawy teorii wirnikowych maszyn przepływowych J. Szantyr Wykład 2 - Podstawy teorii wirnikowych maszyn przepływowych a) Wentylator lub pompa osiowa b) Wentylator lub pompa diagonalna c) Sprężarka lub pompa odśrodkowa d) Turbina wodna promieniowo-

Bardziej szczegółowo

Eksperymentalnie wyznacz bilans energii oraz wydajność turbiny wiatrowej, przy obciążeniu stałą rezystancją..

Eksperymentalnie wyznacz bilans energii oraz wydajność turbiny wiatrowej, przy obciążeniu stałą rezystancją.. Eksperyment 1.2 1.2 Bilans energii oraz wydajność turbiny wiatrowej Zadanie Eksperymentalnie wyznacz bilans energii oraz wydajność turbiny wiatrowej, przy obciążeniu stałą rezystancją.. Układ połączeń

Bardziej szczegółowo

WLOTY I SPRĘŻARKI SILNIKÓW. Dr inż. Robert Jakubowski

WLOTY I SPRĘŻARKI SILNIKÓW. Dr inż. Robert Jakubowski WLOTY I SPRĘŻARKI SILNIKÓW TURBINOWYCH Dr inż. Robert Jakubowski Literatura Literatura: [] Balicki W. i in. Lotnicze siln9iki turbinowe, Konstrukcja eksploatacja diagnostyka, BNIL nr 30 n, 00 [] Dzierżanowski

Bardziej szczegółowo

WPŁYW SZYBKOŚCI STYGNIĘCIA NA WŁASNOŚCI TERMOFIZYCZNE STALIWA W STANIE STAŁYM

WPŁYW SZYBKOŚCI STYGNIĘCIA NA WŁASNOŚCI TERMOFIZYCZNE STALIWA W STANIE STAŁYM 2/1 Archives of Foundry, Year 200, Volume, 1 Archiwum Odlewnictwa, Rok 200, Rocznik, Nr 1 PAN Katowice PL ISSN 1642-308 WPŁYW SZYBKOŚCI STYGNIĘCIA NA WŁASNOŚCI TERMOFIZYCZNE STALIWA W STANIE STAŁYM D.

Bardziej szczegółowo

(12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego:

(12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego: RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP 267474 Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego:.03.09 13183713.0 (97)

Bardziej szczegółowo

dn dt C= d ( pv ) = d dt dt (nrt )= kt Przepływ gazu Pompowanie przez przewód o przewodności G zbiornik przewód pompa C A , p 1 , S , p 2 , S E C B

dn dt C= d ( pv ) = d dt dt (nrt )= kt Przepływ gazu Pompowanie przez przewód o przewodności G zbiornik przewód pompa C A , p 1 , S , p 2 , S E C B Pompowanie przez przewód o przewodności G zbiornik przewód pompa C A, p 2, S E C B, p 1, S C [W] wydajność pompowania C= d ( pv ) = d dt dt (nrt )= kt dn dt dn / dt - ilość cząstek przepływających w ciągu

Bardziej szczegółowo

METODA ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH.

METODA ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH. METODA ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH. W programie COMSOL multiphisics 3.4 Wykonali: Łatas Szymon Łakomy Piotr Wydzał, Kierunek, Specjalizacja, Semestr, Rok BMiZ, MiBM, TPM, VII, 2011 / 2012 Prowadzący: Dr hab.inż.

Bardziej szczegółowo

SPIS TREŚCI Obliczenia zwężek znormalizowanych Pomiary w warunkach wykraczających poza warunki stosowania znormalizowanych

SPIS TREŚCI Obliczenia zwężek znormalizowanych Pomiary w warunkach wykraczających poza warunki stosowania znormalizowanych SPIS TREŚCI Spis ważniejszych oznaczeń... 11 Wstęp... 17 1. Wiadomości ogólne o metrologii przepływów... 21 1.1. Wielkości fizyczne występujące w metrologii przepływów, nazewnictwo... 21 1.2. Podstawowe

Bardziej szczegółowo

Politechnika Poznańska

Politechnika Poznańska Politechnika Poznańska Wydział Budowy Maszyn i Zarządzania Mechanika i Budowa Maszyn Projekt: Metoda elementów skończonych Prowadzący: dr hab. Tomasz STRĘK prof. nadzw. Autorzy: Małgorzata Jóźwiak Mateusz

Bardziej szczegółowo

PROFIL PRĘDKOŚCI W RURZE PROSTOLINIOWEJ

PROFIL PRĘDKOŚCI W RURZE PROSTOLINIOWEJ LABORATORIUM MECHANIKI PŁYNÓW Ćwiczenie N 7 PROFIL PRĘDKOŚCI W RURZE PROSTOLINIOWEJ . Cel ćwiczenia Doświadczalne i teoretyczne wyznaczenie profilu prędkości w rurze prostoosiowej 2. Podstawy teoretyczne:

Bardziej szczegółowo

TEMAT: PARAMETRY PRACY I CHARAKTERYSTYKI SILNIKA TŁOKOWEGO

TEMAT: PARAMETRY PRACY I CHARAKTERYSTYKI SILNIKA TŁOKOWEGO TEMAT: PARAMETRY PRACY I CHARAKTERYSTYKI SILNIKA TŁOKOWEGO Wielkościami liczbowymi charakteryzującymi pracę silnika są parametry pracy silnika do których zalicza się: 1. Średnie ciśnienia obiegu 2. Prędkości

Bardziej szczegółowo