Způsoby vyhodnocení simulací proudění v míchaných nádobách
Kysela, Bohuš; Konfršt, Jiří; Chára, Zdeněk; Šulc, R.
2016 - Czech
Optimalizace proudění v míchaných nádobách (tj. zařízeních používaných zejména v chemickém, potravinářském a zpracovatelském průmyslu) je jednou z cest, jak intenzifikovat výrobní procesy. Ačkoli se v míchaných nádobách nejedná pouze o proces řízený samotným prouděním, ale také přestupem tepla, hmoty, chemickými pochody atp., tak způsob proudění spolu s celkovou disipací energie v míchaném objemu bývá většinou určujícím parametrem pro zvětšování měřítka míchaného zařízení z laboratorních rozměrů na provozní. A právě využití CFD (Computational Fluid Dynamics) by mělo být optimálním nástrojem pro návrh těchto zařízení. Nicméně nejčastěji využívané simulace založené na RANS (Reynolds Averaged Navier-Stokes) modelech, stejně tak jako různými způsoby průměrované experimentální výsledky mají jistá omezení. Rozdíly mezi výsledky lze ukázat i na základě identifikace vírových struktur tvořených za Rushtonovým míchadlem. Pomocí λ2 kritéria jsou porovnávány výsledky získané z výpočtů s modelováním turbulence pomocí DES (Detached Eddy Simulation). Dále jsou také numerické simulace porovnány s experimentálními daty získanými z TR PIV (Time Resolved Particle Image Velocimetry) v oblasti míchadla. The description of main evaluation approaches of flow inside agitated vessels is demonstrated on data obtained by CFD (Computational Fluid Dynamics) and compared with PIV (Particle Image Velocity) data. The results of three methods are presented and evaluated using vortex identification method. The evaluation method effect on calculations of total dissipation energy is discussed.
Keywords:
mixing vessel; CFD; DES; LDA; PIV
Available on request at various institutes of the ASCR
Způsoby vyhodnocení simulací proudění v míchaných nádobách
Optimalizace proudění v míchaných nádobách (tj. zařízeních používaných zejména v chemickém, potravinářském a zpracovatelském průmyslu) je jednou z cest, jak intenzifikovat výrobní procesy. Ačkoli se v ...
Vliv částic na rychlostní pole při proudění v otevřeném kanálu
Chára, Zdeněk; Kysela, Bohuš; Konfršt, Jiří
2016 - Czech
V příspěvku jsou prezentovány experimentální výsledky vlivu jednotlivých pevných částic\nkulového tvaru na rychlostní pole. V otevřeném kanálu, ve kterém je dno pokryto jednou\nvrstvou skleněných tyček, se pohybují jednotlivé částice o různém průměru i hustoty. Jejich\npohyb je v osové rovině snímán a analyzován pomocí metody 2D PIV a výsledkem jsou mapy\nrychlostního pole. The paper presents experimental results of the effect various spherically shaped solid particles have on velocity field.
Keywords:
velocity fields; solid particles; 2D PIV
Available at various institutes of the ASCR
Vliv částic na rychlostní pole při proudění v otevřeném kanálu
V příspěvku jsou prezentovány experimentální výsledky vlivu jednotlivých pevných částic\nkulového tvaru na rychlostní pole. V otevřeném kanálu, ve kterém je dno pokryto jednou\nvrstvou skleněných ...
The role of sonication of PEO solutions with magnetic nanoparticles on morphology of the resulting nanofibrous mats
Peer, Petra; Stěnička, M.; Filip, Petr; Pizúrová, Naděžda; Babayan, V.
2016 - English
Properties of the resulting polymer nanofibres are often tailored by sonication technique applied prior or past an electrospinning process. The aim of this contribution is to evaluate morphology of nanofibrous mats formed by poly(ethylene oxide) with distributed magnetic nanoparticles (about 20nm in diameter) in dependence on time of sonication of the used polymer solutions. The solutions were exposed to sonication (intensity 200W, frequency 24 kHz) for 10, 30, and 60 minutes. It was shown that rheological characteristics (viscosity, storage and loss moduli) strongly depend on time of sonication (particularly phase angle) in contrast to electric conductivity and surface tension. For analysis of homogeneous distribution of magnetic field and magnetorheological efficiency (a relation of corresponding ciscosities) was process of electrospinning and resulting wuality of the obtained nanofibrous mats.
Keywords:
PEO solutions; Nanoparticles; Nanofiber
Available at various institutes of the ASCR
The role of sonication of PEO solutions with magnetic nanoparticles on morphology of the resulting nanofibrous mats
Properties of the resulting polymer nanofibres are often tailored by sonication technique applied prior or past an electrospinning process. The aim of this contribution is to evaluate morphology of ...
Adsorpce nízkomolekulárních organických látek produkovaných fytoplanktonem na granulovaném aktivním uhlí
Čermáková, Lenka; Pivokonská, Lenka; Kopecká, Ivana; Pivokonský, Martin; Janda, V.
2016 - Czech
Příspěvek se zabývá výzkumem adsorpce nízkomolekulárních organických látek produkovaných fytoplanktonem (AOM) na granulovaném aktivním uhlí (GAC), které jsou špatně odstranitelné konvenčními procesy úpravy vody založenými na koagulaci a flokulaci. Použity byly celulární peptidy (COM) o molekulové hmotnosti < 10 kDa izolované z AOM sinice Microcystis aeruginosa. Studována byla adsorpční kapacita pro uvedené látky na dvou druzích GAC – Picabiol 12x40 (PIC) a Filtrasorb TL 830 (FTL) a faktory ovlivňující adsorpční účinnost – pH a iontová síla (IS) roztoku. Výsledky prokázaly, že adsorpce peptidů i AMK je výrazně ovlivněna nábojovými poměry v systému, které závisí na pH roztoku. Pro obě GAC byla zjištěna rostoucí účinnost adsorpce COM peptidů s klesajícím pH. Dále bylo prokázáno, že vyšší iontová síla roztoku může vést k posílení adsorpce díky potlačení odpudivých sil mezi peptidy a povrchem testovaných GAC a mezi peptidy navzájem. This study deals with the adsorption of algal organic matter (AOM) onto granular activated carbon (GAC) with a special focus on compounds with low molecular weight (MW). These were isolated from cellular matter of cyanobacterium Microcystis aeruginosa. Two different types of GAC were used for the experiments (Picabiol 12x40 and Filtrasorb TL 830) and the influence of pH and ionic strength on the adsorption efficacy of the low-MW AOM was investigated.
Keywords:
adsorption; AOM (Algal Organic Matter); GAC (Granular Activated Carbon); Microcystis aeruginosa
Available on request at various institutes of the ASCR
Adsorpce nízkomolekulárních organických látek produkovaných fytoplanktonem na granulovaném aktivním uhlí
Příspěvek se zabývá výzkumem adsorpce nízkomolekulárních organických látek produkovaných fytoplanktonem (AOM) na granulovaném aktivním uhlí (GAC), které jsou špatně odstranitelné konvenčními procesy ...
Lokální systém včasné výstrahy před povodněmi pro Horní Maršov
Šír, M.; Tesař, Miroslav
2016 - Czech
V příspěvku je popsán nově vybudovaný LVS v povodí Úpy a v povodí Lysečinského potoka\ns uzávěrovými profily v Horním Maršově v Krkonoších. Projektové práce započaly v roce\n2011. Vlastním projektovým pracím předcházel hydrogeologický, hydrologický a\nhydropedologický průzkum území. Na základě průzkumných prací byla obě povodí\nrozčleněna do řady dílčích povodí a byl zpracován návrh prostorového umístění terénních\nměřících stanic. V letech 2012 a 2013 byl LVS postupně budován v terénu. V roce 2014 byl\nLVS uveden do zkušebního provozu. Vysoká pozornost byla věnována dosažení provozní\nsplehlivosti LVS v náročných horských podmínkách. Proto byly v rámci projektu\nTA02021451 Technologické agentury ČR vyvinuty odolné monitorovací stanice a vodní\ntenzometr s radiovým přenosem dat, na nichž byl LVS v terénu vystavěn. Monitorovací síť je\ntvořena 15 základními stanicemi, jednou meteorologickou stanicí a osmi limnigrafickými\nstanicemi. Více jak dvouletý zkušební provoz LVS v náročných horských podmínkách\nprokázal, že nově vyvinuté autonomní monitorovací stanice včetně připojených čidel jsou\nvysoce provozně spolehlivé. Stanice proto nevydávají falešné výstrahy před nebezpečným\nodtokem v důsledku přístrojových poruch nebo softwarových chyb. Rutinní provoz LVS je\nnenáročný na obsluhu. The described system is based on the new knowledge of the discontinuous character of water transport in an unsaturated zone and involves: instrumentation, software, dispatching center, handbooks and user’s Guids, complete projection documentation of the LWS, installation of the LWS in a catchment and testing and routine operation of the LWS.
Keywords:
local early warning system (LWS); flash flood; surface and soil water monitoring; Horní Maršov basin
Available on request at various institutes of the ASCR
Lokální systém včasné výstrahy před povodněmi pro Horní Maršov
V příspěvku je popsán nově vybudovaný LVS v povodí Úpy a v povodí Lysečinského potoka\ns uzávěrovými profily v Horním Maršově v Krkonoších. Projektové práce započaly v roce\n2011. Vlastním projektovým ...
Application of nuclear techniques in two-phase liquid-solid particles hydrotransport investigations
Zych, M.; Hanus, R.; Vlasák, Pavel; Petryka, L.; Jaszczur, M.
2015 - English
The paper presents gamma application to two-phase flow investigation in a vertical pipeline, where the flow of solid particles transported by water was examined by use of both: radiotracers and famma-absorption method. The simultaneous use of two methods allows analyzing of important parameters of solid particles hydrotransport. In the described experiments as solid phase the ceramic models representing natural polymetallic ocean nodules were used. Radiotracers allow to track the movements of selected models, representing specified grain size and the designation of its velocity. However gamma-absorption method enables measurement of average solid-phase velocity. For analysis of electrical signal obtained from scintillation detectors the cross-correlation method has been applied.
Available on request at various institutes of the ASCR
Application of nuclear techniques in two-phase liquid-solid particles hydrotransport investigations
The paper presents gamma application to two-phase flow investigation in a vertical pipeline, where the flow of solid particles transported by water was examined by use of both: radiotracers and ...
Dynamika úplavu za válcem po jeho náhlém zastavení
Chára, Zdeněk; Kysela, Bohuš
2015 - Czech
S pohybem částic v kapalném prostředí se můžeme setkat v řadě průmyslových aplikacích - v sedimentačních procesech, v hydraulické dopravě, v procesním inženýrství a v řadě dalších. Při výskytu částic v proudícím médiu mohou nastat případy, kdy částice je náhle uvedena z klidové polohy do pohybu, kdy se pohybuje různými rychlostmi či je náhle zastavena,[1-5]. Při náhlém zastavení však dochází také k setrvačnému pohybu úplavu za částicí a takto vznikající struktura může velmi výrazně ovlivnit následný pohyb částice. V tomto příspěvku je experimentálně studován vertikální pohyb válce dopadajícího kolmo na dno nádoby s následným pohybem úplavu za válcem. Vedle toho je zde také ukázáno chování úplavu při náhlém zastavení válce nade dnem nádoby. Results from an experimental study of the flow generated by a cylinder immersed in fluid, suddenly arrested or impacting normally without rebound on a solid wall, are presented. The trajectory of both the wake vortices, as well as the secondary vortices induced as the original wake convects over the arrested cylinder were investigated.
Keywords:
unsteady flow; moving cylinder; wall impact; wake instability
Available on request at various institutes of the ASCR
Dynamika úplavu za válcem po jeho náhlém zastavení
S pohybem částic v kapalném prostředí se můžeme setkat v řadě průmyslových aplikacích - v sedimentačních procesech, v hydraulické dopravě, v procesním inženýrství a v řadě dalších. Při výskytu ...
Numerické simulace proudového pole vyvolaného pohybujícím se válcem
Kysela, Bohuš; Chára, Zdeněk; Konfršt, Jiří
2015 - Czech
Pohyb těles v proudovém poli je základní úlohou mechaniky tekutin, od kterého jsou odvozovány další jevy zásadně ovlivňující přenos hybnosti, tepla a hmoty využívaných při návrzích technických řešení napříč všemi obory od chemického, automobilového až po letecký průmysl. Naše úloha je mírně odlišná od standardních postupů, kdy je stojící těleso obtékáno proudem tekutiny. Ukazuje se, že např. při pohybu suspendovaných částic pohybem částic generované proudové pole a tzv. přidaná hmota mohou mít velký vliv na celkové chování proudící hrubozrnné suspenze a zejména při interakci jednotlivých částic se stěnou. Vliv pohybu částic či těles na proudění v tekutině včetně jejich zrychlování, zpomalování, nebo případná rotace jsou dlouhodobě předmětem zájmu, a jsou podrobně zkoumány u základních feometrií, jako jsou kulová a válcová tělesa, nebo hranoly. The vortex dynamics of the flow around an accelerating and suddenly arrested translating circular cylinder was investigated by computational fluid dynamics simulations using large eddy simulation and dynamic mesh approach. The calculations were compared with en experimental results obtained in water tank.
Keywords:
unsteady flow; moving cylinder; CFD; LES
Available on request at various institutes of the ASCR
Numerické simulace proudového pole vyvolaného pohybujícím se válcem
Pohyb těles v proudovém poli je základní úlohou mechaniky tekutin, od kterého jsou odvozovány další jevy zásadně ovlivňující přenos hybnosti, tepla a hmoty využívaných při návrzích technických řešení ...
Hydrologický výzkum v malém povodí Liz na Šumavě – získané poznatky a jejich aplikace
Tesař, Miroslav; Vondrka, A.; Šír, M.
2015 - Czech
Malá reprezentativní či experimentální povodí představují trvalý zdroj informací. V době probíhajících klimatických změn a extremalizace hydrologického cyklu malá, přístrojově dobře vybavená povodí nabývají stále většího významu, jak ukazuje např. v nedávné době formulovaná tzv. Braunschweigská deklarace. 1. Small representative or experimental basins represents permanent source of information. Their importance is higher in the time of climatic changes and the extremalization of the hydrological cycle. The present contribution deals with results obtained during the long term experimental hydrological research in the small forested experimental catchment Liz in the Bohemian Forest (0,99 km2, mean altitude 941 m a.s.l.; mean annual air temperature 6,3oC, mean annual depths of precipitation 861 mm).
Keywords:
small catchment; monitoring; hydrological balance; water regime; water retention; land use; evapotranspiration; interception; snow accumulation; soil water; runoff separation
Available on request at various institutes of the ASCR
Hydrologický výzkum v malém povodí Liz na Šumavě – získané poznatky a jejich aplikace
Malá reprezentativní či experimentální povodí představují trvalý zdroj informací. V době probíhajících klimatických změn a extremalizace hydrologického cyklu malá, přístrojově dobře vybavená povodí ...
Simulation of saltation motion using LBE based methods
Dolanský, Jindřich
2014 - English
The numerical model of the motion of the circular particle close to the bed in an open channel with a rugged bed based on the lattice Boltzmann method (LBM) is presented. The LBM is used as a DNS approach in which hydrodynamic forces are expressed as sum of contributions from fluid elements interacting with the moving particle. The corresponding numerical simulation for the saltation motion which represents a dominant mode of the bed load transport is developed. Flow is driven by the logarithmic velocity profile at the inlet of a two dimensional channel with a bed formed by semi-circles of variable radii in a bed of particles. Translational and rotational movements of the particle are induced by gravitational force on one hand, and by hydrodynamic forces on the other hand. The LBE (lattice Boltzmann equation) based simulation provides the opportunity to study the behavior of saltation motion in the moderate and high Reynolds number regimes. Most of the input parameters, including boundary conditions or flow conditions, are adjustable within a range of values. Stability issues of the simulation are considered and a resolution using a combination of different LBE models and the extension of computational resources is proposed. Finally, an enhancement of the simulation for more complex processes is suggested.
Keywords:
saltation; particle motion; particle-bed collisions; particle-particle collisions; lattice Boltzmann method (LBM); implementation of LBM model; stability of LBM model; parallelization of LBM model
Available on request at various institutes of the ASCR
Simulation of saltation motion using LBE based methods
The numerical model of the motion of the circular particle close to the bed in an open channel with a rugged bed based on the lattice Boltzmann method (LBM) is presented. The LBM is used as a DNS ...
NRGL provides central access to information on grey literature produced in the Czech Republic in the fields of science, research and education. You can find more information about grey literature and NRGL at service web
Send your suggestions and comments to nusl@techlib.cz
Provider
Other bases