Prispevek obravnava vbrizgavanje goriva v razpršilno komoro s konstantno prostornino pri visokih tlakih z uporabo makroskopskih lastnosti mineralnega dizelskega goriva in biodizla iz repičnega olja. V primeru nižjega tlaka v razpršilni komori so oblike curka goriva bolj nagnjene in kažejo višjo kavitacijo znotraj odprtine šobe. Na podlagi teh izsledkov ter eksperimentalno določene globine konice in razpršilnega kota je bil razvit dopolnjen matematični model za globino konice in razpršilni kot curka. Novi model vključuje teorijo z dvema območjema, dobljeni rezultati se zelo dobro ujemajo s poskusi skozi celoten interval razvoja razprševanja.
COBISS.SI-ID: 21277718
V prispevku je obravnavan pristop uporabe računalniške dinamike tekočin (RDT) za potrebe modeliranja procesa zgorevanja / uplinjanja v realni kurilni napravi s pomično rešetko, t.j. v objektu za energijsko izrabo odpadkov (EIO). Posamezne faze zgorevanja, ki se odvijajo vzdolž rešetke smo popisali s pomočjo lastno razvitega empiričnega 1D ravnotežnega modela. Numerični rezultati in primerjava z eksperimentalnimi meritvami je pokazala, da je uporabljen ravnotežni model primeren in dovolj zanesljiv za izračun vstopnih robnih pogojev za simulacijo plinaste faze zgorevanja v objektu za EIO.
COBISS.SI-ID: 19360022
V tem prispevku smo razvili hibridni LES / URANS turbulentni model za reševanje turbulentnega toka tekočin na osnovi metode BEM. Uporabili smo enoten LES / URANS pristop, kjer je področje med območjema LES in URANS definiran s fizikalno veličino, ki se dinamično spreminja med numerično simulacijo. Glavna značilnost poenotenega hibridnega modela je, da se za simulacijo pretoka tekočine v območjih LES in URANS uporablja samo en sklop vodilnih enačb. Območja, kjer je turbulentna kinetična energija izračunana po modelih LES in URANS, se določijo s pomočjo preklopnega kriterija. Uporabili smo Reynoldsovo število na osnovi turbulentne kinetične energije in Reynoldsovo število na osnovi skupne turbulentne kinetične energije za določitev kriterija preklapljanja vmesnika LES / URANS. Odvisno od karakteristik pretoka in z uporabo kriterijev preklopa smo izbrali med podmrežnim modelom (SGS) in URANS modelom turbulentne viskoznosti. Razvit numerični algoritem je bil preizkušen s simulacijo turbulentne naravne konvekcije v kvadratni kotanji. Hibridni turbulentni model je bil implementiran v numeričnem algoritmu, ki temelji na metodi robnih elementov, kjer sta uporabljena enojno območje in podobmočja. Vodilne enačbe so zapisane v hitrostno-vrtinčni formulaciji. Za rešitev kinematike toka je bila uporabljena časovna shema 'false transient'.
COBISS.SI-ID: 18814742
Proizvodnja, skladiščenje in uporaba obnovljive energije so proučevani v povezavi z nihanjem proizvodnje in povpraševanja po obnovljivi energiji. Obravnavan je bil primer uporabe presežne obnovljive energiji pridobljene s plinifikacijo blata iz čistilnih naprav in shranjevanjem obnovljivega sinteznega plina. Rezultati kažejo, da bi bil optimalni scenarij za pridobitev sinteznega plina, primernega za uvajanje v distribucijsko omrežje zemeljskega plina, plinifikacija blata iz čistilnih naprav s 35–40 mas.% in sušenjem do 20 mas.% vsebnosti vlage. V prvem scenariju se iz skladiščenega plina v distribucijskem omrežju zemeljskega plina proizvede malo več energije, kot se porabi, in skoraj dvakrat več pri proizvodnji, skladiščenju in uporabi na kraju samem. Študija je pokazala tehnično izvedljivo možnost upravljanja za proizvodnjo, skladiščenje in porabo energije z razpoložljivimi tehnologijami in infrastrukturo.
COBISS.SI-ID: 20335894
Prispevek obravnava razvoj numeričnega algoritma na osnovi metode robnih elementov (BEM) za numerično simulacijo procesa liofilizacije v viali. V članku so podrobno obravnavani problemi modeliranja z zmrzovalnim sušenjem. Algoritem na podlagi BEM je razvit za primer asimetrične geometrije z uporabo pristopa podobmočne metode robnih elementov. Posebnost algoritma je implicitna predstavitev pogojev na fronti sublimacije, kar je velika prednost predlagane numerične sheme. Kot testni primer je izbrano zamrzovalno sušenje posnetega mleka v viali. Številčni rezultati kažejo dobro ujemenje z referenčnimi podatki, kar dokazuje, da je razvit numerični model primeren, točen in hiter pri simulaciji primarne in sekundarne faze sušenja. Numerična analiza tudi kaže, da se časovni korak v sekundarni fazi sušenja lahko poveča za faktor 100, kar drastično zmanjša čas računanja.
COBISS.SI-ID: 20240406
V članku je narejena analiza lastnosti in sedimentacijskih karakteristik kosmov odpadne vode iz biološke čistilne naprave. Kosmi so opisani kot porozna in prepustna telesa, katerih lastnosti so določene na osnovi izvedenih eksperimentov, kjer je bila analizirana oblika, velikost in hitrost. posedanja kosmov. Numerični model je zasnovan na Stokesovi hitrosti posedanja, z vključitvijo Brinkmanovega modela prepustnosti. Poroznost delcev je povezana z njihovim premerom. Dobljeni modeli so uporabljeni v CFD modelu posedanja delcev, ki temelji na Euler Lagrange formulaciji. Lagrangev model je uporabljen za sledenje gibanja kosmov. Primerjava numeričnih in eksperimetalnih rezultatov kaže zelo dobro ujemanje.
COBISS.SI-ID: 14734358
Članek obravnava vpliv biodizelskega goriva na proces zgorevanja dizelskega motorja. Obravnavano je biodizelsko gorivo iz oljne ogrščice in dizelski avtobusni motor z M postopkom vbrizgavanja. Karakteristike motorja so dobljene eksperimentalno in z numerično simulacijo. Na ta način je analiziran vpliv biodizelskega goriva na tlak vbrizgavanja, začetek vbrizga, zakasnitev vžiga, tlak in temperaturo v valju motorja, karakteristiko sproščanja toplote, škodljive emisije, specifično porabo goriva in moč motorja. Določena je povezava med lastnostmi goriva in karakteristikami motorja. Posebna pozornost je namenjena možni razlagi za višje emisije NOx pri nižjih temperaturah v valju.
COBISS.SI-ID: 14779158
Enodimenzionalna stacionarna Pennesova (bioheatna) enačba je bila uporabljena za analizo toplotne prevodnosti skozi kombinirano plast človeških mišic in maščobe, pod pogoji Fangerjevega toplotnega ugodja. Biološka enačba je bila rešena ob upoštevanju dveh robnih pogojev na površini kože: predpisane temperature kože, ki ustreza Fangerjevemu kriteriju udobja, in predpisanega toplotnega toka, pridobljenega iz celotne energijske bilance sistema. Poleg nespremenljive temperature jedra telesa je bil kot dodaten pogoj predpisan adiabatni robni pogoj v jedru telesa. Izpeljani sta bili dve enačbi, ki povezujeta krvni pretok in volumetrično stopnjo proizvodnje toplote za določeno stopnjo aktivnosti in pogojev okolice. Z reševanjem teh dveh enačb smo določili funkcionalno odvisnost pretoka krvi in metabolične ??generacije toplote od ravni človeške dejavnosti. Za enostavnejše razumevanje smo s pomočjo asimptotičnih analiz razvili preproste eksplicitne izraze za ključne soodvisnosti spremenljivk. Dodatni rezultati vključujejo porazdelitev temperature znotraj mišične plasti in učinke debeline plasti mišic in maščobe na proces prenosa toplote.
COBISS.SI-ID: 22074390
Prispevek predstavlja drugi del raziskav novega računskega modela vzgonske sile zaradi strižnega toka in sicer opisuje razvoj generičnega modela uporabe vzgonske sile, razvite za preprost linearni model strižnega toka, na primeru poljubnega strižnega toka. Metoda se lahko uporabi pri izračunu vzgonske sile, ki deluje na vzdolžno simetrične elipsoidne delce (ali vlakna) v poljubnih strižnih tokovih. Metoda, predlagana v delu I, izračuna vzgonsko silo dviga na osnovi strižnega toka pravokotno na smer glavnega gibanja. V Delu II se upošteva tudi vpliv prečnega strižnega toka na silo vzgona. Pričujoča metoda predpostavlja, da je hitrost zdrsa delcev vzporedna s hitrostjo tekočine vzdolž trajektorije delcev. Novost v predstavljeni metodi je izračun modela sile vzgona za elipsoidne delce, ki upošteva tudi prečno strižno polje. Natančnost novega modela sile vzgonske sile za elipsoidne delce je preverjena s primerjavo z modelom sile vzgona, razvitem v prvem delu raziskave in uporabljenem na primeru aksialne aksialne migracije elipsoidnega delca Poiseuille toku. Natančnost metode je preverjena na osnovi primerjave z rezultati uporabe znane Saffmanove sile vzgona za primer toka v gnani kotanji. Rezultati izračuna kažejo, da je razviti model vzgonske sile za elipsoidne delce uporaben v primeru toka v pogojih splošnega strižnega polja, četudi se lahko pojavijo manjše izgube natančnosti izračuna sil za primer strižnega polja povzročenega s tokovnim poljem v smeri toka glavnine tekočine.
COBISS.SI-ID: 21969942
Razpršilno sušenje delcev, ki vsebujejo pomembno količino vlage v notranjosti ali pa je slednja tudi kristalno vezana, predstavlja pomemben izziv v inženirski praksi kot tudi v razvoju modernih metod numerične simulacije prenosnih pojavov. Med slednje sodi računalniška dinamika tekočin, ki v primeru razpršilnega sušenja fizikalno dogajanje obravnava z modeli dvofaznega toka in dodatnimi kinetičnimi modeli, ki opisujejo prenosne pojave v posameznem delcu razpršene faze. Medtem ko je izbira modela dvofaznega toka najpogosteje vezana na modele, ki temelje na Euler-Lagrange pristopu, pa je izbira modela kinetike sušenja posameznega delca najpogosteje omejena na model, ki upošteva vso vlago kot površinsko. Kombinacija večstopenjskega modela kinetike sušenja in Euler-Lagrange modela dvofaznega toka, tako nudi odlično izhodišče za izboljšanje natančnosti računalniških izračunov razpršilnega sušenja. V prispevku obravnavamo najpomembnejše lastnosti takšnega modela ter rezultate izvedenih simulacij za primer laboratorijskega sušilnika zmesi zeolit-voda.
COBISS.SI-ID: 20122390