Stanovení objemových ztrát v hydrodynamickém čerpadle s využitím numerického modelování

This paper deals with the numerical modelling of the flow in the single-stage centrifugal pump. The main objective is to determine leakage losses through annular seals at the suction side of the pump. Leakage through a shaft seal is not included in the simulation. The amount of liquid that circulates from the impeller discharge back to suction of the pump is determined in dependence on the flow rate. Losses in the pump are further discussed as well as the possibility of their prediction.Článek se zabývá numerickým modelováním proudění v jednostupňovém hydrodynamickém čerpadle. Hlavním cílem je určení objemových ztrát skrze těsnicí kruhy v čerpadle v závislosti na průtoku. Průtok měkkou ucpávkou není v simulaci zahrnut. Předmětem výpočtu je pouze průtok mezerou mezi těsnícími kruhy na sání čerpadla, přičemž je stanoveno množství kapaliny, která recirkuluje mezi výtlakem a sáním čerpadla. To se projeví na velikosti ztrát, o kterých je také pojednáno

Predikce charakteristik čerpadla s využitím numerického modelování

This paper deals with the numerical modelling of the flow in the single-stage centrifugal pump. The main objective is to determine pump performance characteristics using two different geometries – the first one consisting only of the inlet part, impeller and volute, the second one including also the impeller casing, i.e. the gaps on both sides of the impeller. Both stationary and time dependent problems were solved to obtain data for comparison with experimental measurement. The influence of geometry reduction was evaluated and advantages and limitations of both approaches were depicted.Článek se zabývá numerickým modelováním proudění v jednostupňovém hydrodynamickém čerpadle. Hlavním cílem je určení charakteristik čerpadla pro dvě rozdílné geometrie: první obsahující pouze hydraulické části čerpadla, druhou zahrnující také statorovou část, tedy prostory kolem oběžného kola. Proudění bylo modelováno jako stacionární i jako nestacionární, s cílem porovnat získané výsledky s fyzikálním experimentem. Byl posouzen vliv redukce geometrie a výhody i omezení obou přístupů

Vliv částečně smáčivého povrchu na proudové pole v potrubí kruhového průřezu

In this paper the study of laminar flow in a pipe with a slip boundary is presented. The influ-ence of the partial surface wetting on shear and velocity profile as well as pressure drop has been investigated numerically. Steady, isothermal, incompressible flow was modelled in 2D and 3D geom-etry. Wall boundary condition was modified through the user defined function to account for partial surface wettability based on the theory proposed by Pochylý [1-10]. The results obtained by numeri-cal modelling in Fluent were compared with theoretical assumptions.Článek prezentuje výsledky numerického modelování laminárního proudění v potrubí kruhového průřezu s částečně smáčivou stěnou. Byl vyšetřován vliv okrajové podmínky na průběh smykového napětí po průřezu, rychlostní profil a tlakový spád. Proudění bylo modelováno jako stacionární, izotermní a nestlačitelné ve 2D i 3D geometrii. Okrajová podmínka na stěně byla modifikována pomocí uživatelsky definované funkce umožňující zahrnout do výpočtu adhesní součinitel k podle teorie definované prof. Pochylým [1-10]. Výsledky z numerického modelování byly dále srovnány s teoretickými předpoklady

Režim proudění v axiálním hydrostatickém ložisku s centrální drážkou

This paper deals with the fluid flow in the axial hydrostatic bearing with the central groove. The type of flow in the narrow gap is defined by the dimensionless Reynolds number. The influence of the groove shape on the pressure field in axial hydrostatic bearing is investigated. Numerical modelling and evaluation of the flow field parameters is done using Ansys Fluent software.Režim proudění v axiálním hydrostatickém ložisku s centrální drážko

Vliv částečně smáčivého povrchu na proudové pole v mezeře mezi dvěma souosými válci

The influence of the partial surface wetting on the flow field between the two coaxial cylinders, the inner of which rotates, has been investigated numerically. Wall boundary condition was modified to account for partial wettability based on the equation proposed by Pochylý for the general curved surface [1-10]. FLUENT software was applied to model the stationary viscous fluid flow in a narrow gap. Different boundary conditions were applied on the rotating wall of the inner cylinder. The results obtained by numerical modelling were compared with theoretical assumptions.Vliv částečně smáčivého povrchu na proudové pole v mezeře mezi dvěma souosými válci, z nichž vnitřní rotuje, byl zkoumán s využitím numerického modelování. Modifikace okrajové podmínky vychází z rovnice, kterou pro částečně smáčivý obecně zakřivený povrch definoval Pochylý [1-10]. V software FLUENT bylo simulováno stacionární proudění nestlačitelné viskózní tekutiny v úzké mezeře, kdy na stěnu vnitřního válce byla aplikována okrajová podmínka zahrnující vliv částečné smáčivosti. Výsledky z numerické simulace byly následně porovnány s teoretickými vztahy

Methods of CFD modelling of twin-screw pumps for non-newtonian materials

The twin-screw pump is designed for pumping highly viscous materials in the food industry. Rheological characteristics of materials are important in the specification of design parameters of screw pumps. Analysis of flow in the twin-screw pumps with definition of non-newtonian materials can be made by numerical modelling. CFD generally oriented software ANSYS Fluent and ANSYS Polyflow has been used for modelling. In this study those software's (ANSYS Fluent and ANSYS Polyflow) were defined for solution of flow in the twin-screw pumps. Results were compared for the same boundary conditions on the inlet and outlet of the 3D model. For definition of the viscosity were used the Nonnewtonian power law. Parameters as consistency coefficient and flow exponent for Nonnewtonian power law were analysed by software ANSYS Fluent and ANSYS Polyflow. Postprocessing form ANSYS Fluent and ANSYS Polyflow were made by contours of field and by graphs.Web of Science20215372536

Numerical modelling of oscillating flow for energy harvesting

The energy efficiency of systems, equipment, and sensors is nowadays intensively studied. The new generation of microelectronic sensors is very sophisticated and the energy consumption is in the microwatts range. The energy to power the microelectronic devices can be harvested from oscillating flow in small size channels and so replaceable batteries could be eliminated. Piezoelectric elements can convert energy from oscillation to electrical energy. This paper focuses on the simulation of periodic flow in the fluidic oscillator. CFD simulations were performed for several values of the flow rate. Experimental measurement was carried out under the same conditions as the CFD experiment. The main monitored and evaluated parameters were volume flow rate and pressure loss. Fluid oscillations were analysed based on CFD simulations and the theoretical maximum energy available for the deformation of piezoelectric elements and transformable into electrical energy was evaluated.Web of Science20215365536

Stanovení radiální síly v hydrodynamickém čerpadle s využitím numerického modelování

This paper deals with determination of radial force for a centrifugal pump impeller using the numerical modelling as a tool. Fluent software package was applied to investigate the flow in a centrifugal pump with given parameters Qv = 0.007 m3s-1, H = 80 m, n = 2 900 min-1 designed at the Victor Kaplan Department of Fluid Engineering, Energy Institute, Technical university Brno. The incompressible, unsteady flow (and steady to compare) was modelled in 3D geometry consisting of inlet part, impeller and volute. Results obtained by numerical modelling were compared with predictions of radial force using empirical formulas defined by several authors.Článek se zabývá určením radiální síly při práci odstředivého čerpadla pomocí numerického modelování. Předmětem numerického experimentu je modelování proudění v pracovních prostorách čerpadla s parametry Qv = 0.007 m3s-1, H = 80 m, n = 2 900 min-1. Geometrie výpočtové oblasti je definována dle výkresové dokumentace poskytnuté Odborem fluidního inženýrství Viktora Kaplana, VUT Brno a zahrnuje vstupní část, oběžné kolo a spirálu odstředivého čerpadla. Byly realizovány výpočty pro ustálené proudění i časově závislou úlohu. Výsledky numerického modelování jsou následně porovnány s hodnotami radiální síly určené pomocí empirických vztahů dle řady autorů

Matematické modelování neizotermních turbulentních proudů

Import 20/04/2006Prezenční výpůjčkaVŠB - Technická univerzita Ostrava. Fakulta strojní. Katedra (345) mechanické technologi

Numerické modelování interakce příčného proudu a kolmého paprsku kruhového průřezu

Import 29/08/2007PrezenčníNeuveden