Browsing by Author "Karch, Michał"

Now showing 1 - 19 of 19

Access status: Open Access ,
Air flow measurements through the laboratory stand of the crossing of the long wall and ventilation gallery for CFD code validation
(2012) Branny, Marian; Karch, Michał; Wodziak, Waldemar; Szmyd, Janusz; Jaszczur, Marek; Nowak, Remigiusz
W pracy prezentowane są wyniki badań eksperymentalnych i numerycznych przepływu powietrza przez układ przewodów wentylacyjnych (wyrobisk) w kształcie litery T. Model laboratoryjny jest pewnym uproszczeniem układu wyrobisk skrzyżowania ściany z chodnikiem wentylacyjnym. Uproszczenia dotyczą zarówno geometrii obiektu jak i warunków przepływu. Stanowisko laboratoryjne składa się z kanału dolotowego (końcowy fragment ściany), wnęki i kanału wylotowego (chodnik wentylacyjny) na którego końcu zainstalowano wentylator pracujący w trybie ssącym. Celem przeprowadzonych badań jest próba oszacowania dokładności z jaką symulacje numeryczne odwzorowują przepływ fizyczny. Pomiary prędkości wykonywano metodą PIV (Particle Image Velocimetry). Istota pomiaru polega na statystycznym oszacowaniu ruchu cząstek wskaźnikowych wymieszanych z powietrzem, których ruch rejestrowany jest przez kamerę cyfrową. Cyfrowa rejestracja i korelacja obrazów cząstek umożliwia określenie składowych wektora prędkości w całym obszarze przepływu. Symulację numeryczną przepływu powietrza, dla warunków identycznych jak w badaniach eksperymentalnych wykonano metodą CFD (Computational Fluid Dynamics) przy użyciu programu FLUENT. W pracy testowano dwa modele turbulencji: standardowy k-epsilon i jego modyfikację model RNG k-epsilon. Pomiary wykonano dla średniej prędkości przepływu równej 9,85 m/s czyli przy liczbie Reynoldsa wynoszącej 148 600. Wyniki eksperymentalne porównano z wynikami symulacji numerycznych. Wykonane badania pozwalają na ocenę dokładności z jaką symulacje numeryczne odwzorowują przepływ rzeczywisty. Największe różnice między zmierzonym i obliczonym polem prędkości występują w strefie wnęki. W tej części obszaru przepływu model k-epsilon lepiej niż RNG k-epsilon przybliża warunki rzeczywistego przepływu. Pole prędkości w kanale dolotowym jak i na początku kanału wylotowego obliczane jest z zadawalającą dokładnością jakkolwiek w strefie przepływu wtórnego różnice pomiędzy pomiarami i obliczeniami są znaczące. Dobrą zgodność pomiarów z obliczeniami w tym fragmencie obszaru przepływu uzyskuje się przy użyciu modelu RNG k-epsilon.
Access status: Restricted ,
Analiza aerodynamiczna CFD wybranych rozwiązań konstrukcyjnych spoilera Subaru Imprezy
(Data obrony: 2021-01-22) Kipiel, Tomasz
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Access status: Restricted ,
Analiza efektywności odzysku ciepła i wilgoci przy zastosowaniu rekuperatora z wymiennikiem entalpicznym
(Data obrony: 2021-01-29) Świat, Weronika
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Access status: Restricted ,
Analiza i porównanie efektywności wybranych konstrukcji skraplaczy strumienicowych
(Data obrony: 2021-01-26) Pieczonka, Adrian
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Access status: Open Access ,
Analiza pola prędkości w wyrobiskach przewietrzanych przez dyfuzję
(Wydawnictwa AGH, 2010) Branny, Marian; Filipek, Wiktor; Karch, Michał
Ventilation of short blind heading caused by through road air velocity is considered. A series of numerical tests was performed to determine the effect of different through air velocities on airflow patterns. The velocities ranged between 0,65 m/s and 2,1 m/s. 3D velocity fields was calculated using a finite-volume CFD computer code FLUENT 6.1. Two turbulence models (standard k- and RNG k-) as well as two near-wall models (wall function and enhanced wall treating) were tested. Numerical results were compared with experimental data.
Access status: Open Access ,
Assessment of the potential for CO2 capture using post-combustion methods
(Wydawnictwa AGH, 2023) Kuś, Tomasz; Subramanian, Navaneethan; Madejski, Paweł; Karch, Michał
The combustion of fossil fuels in the process of generating electricity causes the emission of carbon dioxide, which is considered the main anthropogenic reason for global warming. The paper’s subject is to assess the potential for $CO_{2}$ capture using post-combustion methods. Post-combustion methods such as chemical absorption, physical separation, membrane separation, and chemical looping, are described. The thermodynamic modeling of a coal-fired supercritical power plant integrated with a post-combustion carbon capture installation using the solvent method is performed. The results obtained from the model are used to investigate the impact of the power plant when carbon capture is performed.
Access status: Open Access ,
Data acquisition system for velocity pattern investigation of a stream in centrifugal pump suction duct
(Wydawnictwa AGH, 2009) Konieczny, Jarosław; Korzeniowski, Roman; Mikoś, Marian; Karch, Michał
In the thesis are presented structure and potential measuring stand realized on need of investigation of influence of the additional angular momentum of a stream under suction on formation the field of velocity in space before the impeller of the impeller pump. Measurement stand will make possible the qualification of influence of parameters additional stream liquid, introduced to space before impeller, on quality of inflow of stream on stockade of blades.
Access status: Open Access ,
Dyfuzor do turbiny wiatrowej
(Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej, 2024-12-23) Jaszczur, Marek; Karch, Michał; Zwolińska-Glądys, Klaudia; Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica (Kraków)
Access status: Open Access ,
Modeling of multiphase flow and heat transfer in an ejector-condenser system
(Data obrony: 2026-03-04) Kuś, Tomasz
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Rozprawa przedstawia wyniki badań numerycznych skraplacza strumienicowego. będącego dwufazową strumienicą zasilaną cieczą i pracującą jako skraplacz bezpośredniego kontaktu w elektrowni gazowej o ujemnej emisji CO2. Celem pracy było opracowanie wiarygodnego modelu numerycznego, umożliwiającego analizę zjawisk cieplno-przepływowych oraz ocenę efektywności wykraplania pary wodnej z mieszaniny gazów spalinowych. Opracowano stacjonarny, osiowosymetryczny model CFD w oparciu o podejście Euler-Euler Mixture, uwzględniający trójskładnikowy przepływ dwufazowy. Przetestowano różne typy i wartości warunków brzegowych. Zbadano wpływ parametrów modelów, takich jak średnia średnica kropli oraz liczba Nusselta, na przewidywaną intensywność kondensacji. Działanie podstawowego modelu geometrycznego oceniono za pomocą skalibrowanego i zweryfikowanego modelu CFD, wykazującego dobrą zgodność z danymi eksperymentalnymi, z błędami do 15,6% dla stopnia rozprężania oraz do 3,7% dla pozostałych parametrów. Uzyskana sprawność wykraplania mieściła się w zakresie od 61,6% do 83,9% i została oceniona jako niewystarczająca. Wykorzystując przesłanki wynikające z przeprowadzonej analizy wpływu parametrów geometrycznych, zaproponowano konstrukcję zapewniającą pełne wykroplenie pary wodnej.
Access status: Restricted ,
Modelowanie CFD pola prędkości powietrza wokół domu jednorodzinnego dla potrzeb energetyki wiatrowej.
(Data obrony: 2021-01-26) Zelek, Natalia
Wydział Energetyki i Paliw
Access status: Open Access ,
Ocena możliwości wychwytu CO2 metodami post-combustion
(Wydawnictwa AGH, 2023) Kuś, Tomasz; Subramanian, Navaneethan; Madejski, Paweł; Karch, Michał
Spalanie paliw kopalnych w procesie wytwarzania energii elektrycznej powoduje emisję dwutlenku węgla, który uważany jest za główną antropogeniczną przyczynę globalnego ocieplenia. Tematem pracy jest ocena możliwości wychwytu $CO_{2}$ metodami post-combustion. Scharakteryzowano główne rodzaje metod post-combustion, takie jak: absorpcja chemiczna, separacja fizyczna, separacja membranowa oraz pętla chemiczna. Przeprowadzono termodynamiczną analizę pracy nadkrytycznego bloku energetycznego zasilanego węglem i wyposażonego w instalację wychwytu $CO_{2}$ metodą rozpuszczalnikową. Bazując na wynikach modelowania, oceniony został wpływ zastosowania technologii aminowej na sprawność elektrowni oraz emisję $CO_{2}$.
Access status: Restricted ,
Optymalizacja geometrii rurki spiętrzającej w rurociągu w oparciu o analizę CFD i pomiary eksperymentalne
(Data obrony: 2021-01-26) Banach, Jakub
Wydział Energetyki i Paliw
Access status: Open Access ,
Prognozowanie temperatury powietrza w przodkach wyrobisk ślepych przewietrzanych wentylacją lutniową - 3D symulacja komputerowa
(Wydawnictwa AGH, 2009) Branny, Marian; Filipek, Wiktor; Karch, Michał
The solution is supported by equations and simulation programs utilizing the CFD approach. The description of wall boundary conditions utilizes the modify wall function. The temperature of side walls was obtained from the solution of a substitute problem. This temperature is a result of the solution of equation of heat conduction with boundary conditions describing the exchange of heat between the rock and the flowing air. The influence of evaporating water on air temperature was taken into consideration. The volumetric source of heat (negative) was defined in energy equation. The source terms were located in group of cells adjacent to the wall. Calculation data are presented in the form of velocity field and air temperature images in the face zone of a working with a force-exhaust overlap system of ventilation.
Access status: Open Access ,
Propozycja energooszczędnego sposobu regulacji pomp wirowych
(Wydawnictwa AGH, 2011) Mikoś, Marian; Karch, Michał
In the thesis the experimental research results concerning possibilities of the use of the additional angular momentum of a stream under suction are presented as a factor enabling regulation of the impeller pump efficiency with maintaining a constant pressure value. This method improves the efficiency of the pumps which have been tested.
Access status: Open Access ,
Rapid prototyping of water nozzles using CFD modeling and 3D printing results
(Wydawnictwa AGH, 2023) Buksa, Dominik; Madejski, Paweł; Karch, Michał
In recent years, there has been greater interest in rapid prototyping methods employed in various industries. Prototypes are increasingly often made using 3D printing technology, which is mainly due to the relatively low costs of developing and producing such a structure and the short time needed for their physical production. The work presents the possibility of using rapid prototyping techniques, such as water propulsion nozzles. They are mainly used in the energy industry, e.g. for the production of water mist in jets or condensers. Such nozzles enable the formation of a stream, and its range and efficiency depend on the design requirements. CFD (computational fluid dynamics) tools and 3D printing will be used to assess the nozzle’s effectiveness. A 3D printer based on FDM technology was used to produce nozzle prototypes. The CFD results were verified with experiment. Analyzes for four different nozzle shapes are presented and the discrepancies between the results of the initial experimental and numerical analyses are explained. To indicate the imperfections resulting from 3D printing, a 3D scanner was used to show the internal cross-section of the nozzle. The research conducted indicates the significant potential of 3D printing in rapid prototyping and its effectiveness in creating functional models for various engineering applications.
Access status: Open Access ,
Szybkie prototypowanie dysz wodnych z wykorzystaniem wyników modelowania CFD oraz druku 3D
(Wydawnictwa AGH, 2023) Buksa, Dominik; Madejski, Paweł; Karch, Michał
W ostatnich latach zwiększa się zainteresowanie metodami szybkiego prototypowania, które wykorzystywane są w różnych gałęziach przemysłu. Prototypy coraz częściej są wykonywane w technologii druku 3D, co wynika głównie ze względnie niskich kosztów opracowania i wytworzenia takiej konstrukcji oraz krótkiego czasu potrzebnego na ich fizyczne wykonanie. Praca przedstawia możliwości zastosowania technik szybkiego prototypowania na przykładzie wodnych dysz napędowych. Wykorzystywane są one głównie w energetyce, np. do produkcji mgły wodnej, w strumienicach czy skraplaczach. Dysze takie umożliwiają formowanie strugi, jej zasięgu czy wydajności w zależności od wymagań projektowych. W celu oceny efektywności dyszy wykorzystane zostaną narzędzia CFD (computational fluid dynamics) oraz druk 3D. Do wytworzenia prototypów dysz użyto drukarki 3D opartej na technologii FDM. Wyniki CFD zweryfikowano z eksperymentem. Przedstawiono analizy dotyczące czterech różnych kształtów dysz i wyjaśniono rozbieżności pomiędzy wynikami wstępnej analizy eksperymentalnej oraz numerycznej. By wskazać niedoskonałości wynikające z druku 3D, wykorzystano skaner 3D, za pomocą którego przedstawiono wewnętrzny przekrój dyszy. Przeprowadzone badania wskazują na znaczący potencjał druku 3D w szybkim prototypowaniu oraz jego skuteczność w tworzeniu funkcjonalnych modeli dla różnych zastosowań inżynieryjnych.
Access status: Open Access ,
The effect of the modification of the bleeding method for regulation of the impeller pump efficiency
(Wydawnictwa AGH, 2008) Mikoś, Marian; Karch, Michał
In the thesis the experimental research results are presented concerning possibilities of the use of the additional angular momentum of a stream under suction as a factor enabling regulation of the impeller pump efficiency with maintaining a constant pressure value.
Access status: Restricted ,
Wpływ natężenia promieniowania słonecznego na efektywność systemu fotowoltaicznego
(Data obrony: 2020-10-15) Jezusek, Magdalena
Wydział Energetyki i Paliw
Access status: Restricted ,
Zastosowanie CFD do wyznaczenia oporu aerodynamicznego bocznego lusterka samochodowego
(Data obrony: 2021-01-19) Gorczyca, Andrzej
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki