Skladno s programom raziskovalnega projekta želimo razviti model, ki bi popisal neustaljeno stensko trenje v turbulentnem toku kapljevine in bi ga lahko vgradili v 1D računsko kodo za simulacije kompleksnih cevnih sistemov. Za razumevanje dogajanja pri oscilirajočem spreminjanju pretočnih razmer, je bila v letu 2015 izvedena CFD numerična raziskava v osno simetrični računski domeni pri različnih robnih pogojih, ki so bili določeni na podlagi laboratorijskih eksperimentalnih raziskav v Delftu, Nizozemska. Ugotovljeno je bilo, da pojav neustaljenega stenskega trenja izrazito prostorski fenomen. Zaradi časovno neustaljenih razmer in časovnega zamika med pojavom maksimalne/minimalne hitrosti v cevovodu in strižne napetosti ob steni, direktna preslikava iz več razsežnega popisa v enorazsežni popis ni trivialna. Dodatno težavo predstavlja vpliv amplitude in frekvence oscilacij na relacijo med hitrostjo in strižno napetostjo. Za adekvaten popis neustaljenega stenskega trenja v 1D za različne oblike neustaljenih tokov razvijamo sklopljeno 1D MOC in osno simetrično CFD numerično simulacijo. Slednja mora vključevati korigiranje faktorja trenja v 1D programu na podlagi korektnega povprečenja CFD rezultatov, ki se mora izvajati simultano.
F.02 Pridobitev novih znanstvenih spoznanj
COBISS.SI-ID: 14540059Na Univerzi Črne gore smo projektirali in zgradili univerzalno preizkusno postajo za raziskave vodnega udara, pretrganja kapljevinskega stebra, interakcije med fluidom in kapljevino ter polnjenja in praznjenja cevovoda. Prehodne tlake inducirane z enim ali več ventilov smo zasledovali na gorvodnem in dolvodnem koncu cevi in na dveh ekvidistančnih mestih vzdolž cevi. Cilj prispevka je raziskava vpliva delovanja ventila na velikost tlaka in njegov časovni potek v širokem spektru pretočnih pogojev. Raziskave pokažejo, de se frekvenca tlačnih valov poveča s krajšanjem cevi. Višja frekvenca, hitrejše je dušenje tlačnih valov (v odvisnosti od časa) in večji je efekt neustaljenega stenskega trenja. Pomembna je ugotovitev, da zapiranje več ventilov hkrati lahko zaduši ali ojača tlačne oscilacije v cevnem sistemu. Za določen pretočne pogoje celo dosežemo enakomeren tlak v cevi za neko časovno obdobje. Ta dejstva so pomembna za učinkovito krmiljenje industrijskih ventilov (pametni ventili). Rezultati meritev teh efektov so uporabljeni za validacijo naprednega diskretnega kavitacijskega modela (DGCM), ki ima vgrajen konvolucijski model neustaljenega trenja. Izračunani in izmerjeni poteki tlakov se dobro ujemajo tako za primere s čistim vodnim udarom kot tudi primere s prehodno kavitacijo.
F.18 Posredovanje novih znanj neposrednim uporabnikom (seminarji, forumi, konference)
COBISS.SI-ID: 14359835Skladno s programom raziskovalnega projekta želimo razviti model, ki bi popisal neustaljeno stensko trenje v turbulentnem toku kapljevine in bi ga lahko vgradili v 1D računsko kodo za simulacije kompleksnih cevnih sistemov. Za razumevanje dogajanja pri oscilirajočem spreminjanju pretočnih razmer, je bila v letu 2015 izvedena CFD numerična raziskava v osno simetrični računski domeni pri različnih robnih pogojih, ki so bili določeni na podlagi eksperimentalnih raziskav. Predstavljene in razložene so različne nastavitve znotraj CFD paketa Ansys Fluent. Prikazana je izdelava računske geometrije z diskretizacijo vključno s naborom ukazov za izdelavo diskretnega geometrijskega modela v paketu Gambit. Vključena je tudi 1D numerična koda po metodi karakteristik, ki bo uporabljana za postavitev sklopljenega 1D-MOC – 2D-CFD simulacijskega sistema. Ključni rezultati numeričnih simulacij so obdelani v orodju OriginPro. Na podlagi vključenih podatkov, je mogoče opravljeno dela v celoti replicirati.
F.23 Razvoj novih sistemskih, normativnih, programskih in metodoloških rešitev
COBISS.SI-ID: 14541339