Metoda pomiaru strumienia przepływu płynu w kanałach prostokątnych z wykorzystaniem łuków kolan : praca doktorska = [A method of fluid flow measurement in rectangular ducts with the use of elbows] ... więcej

Metoda pomiaru strumienia przepływu płynu w kanałach prostokątnych z wykorzystaniem łuków kolan : praca doktorska = [A method of fluid flow measurement in rectangular ducts with the use of elbows] / Piotr Sarna. – Kraków, 2019. – 110 k. : rys., tab., wykr. – Politechnika Krakowska. Wydział Mechaniczny. – Promotor: prof. dr hab. inż. Kazimierz Rup ; promotor pomocniczy: dr inż. Konrad Nering. – Bibliogr. 72 poz., Streszcz., Summ.

W przedłożonej pracy zmodyfikowano wcześniej opracowaną metodę pośredniego pomiaru strumienia przepływu płynu dla kanałów przepływowych o przekroju poprzecznym w kształcie koła na przypadek ... więcej

W przedłożonej pracy zmodyfikowano wcześniej opracowaną metodę pośredniego pomiaru strumienia przepływu płynu dla kanałów przepływowych o przekroju poprzecznym w kształcie koła na przypadek kanałów o przekroju niekołowym.
Prezentowana metoda pośredniego pomiaru strumienia przepływu płynu opiera się na realistycznym modelu matematycznym. Ze względu na częste zastosowania przepływomierzy kolanowych do pomiaru dużych strumieni przepływu, wspomniane modele matematyczne zawierają nieliniowe równania różniczkowe o pochodnych cząstkowych wynikające z zasad zachowania masy i pędu oraz dodatkowe równania różniczkowe o pochodnych cząstkowych opisujące wybrane modele turbulencji. Wymienione równania różniczkowe stanowiące układy równań całkowano w sposób numeryczny w dokładnie odwzorowanym obszarze geometrycznym przepływomierza wykorzystując znany i często stosowany pakiet metody objętości skończonych FLUENT 6.2. Uzyskane rezultaty obliczeń numerycznych poddano szczegółowej weryfikacji wykorzystując w tym celu otrzymane na specjalnie zbudowanym stanowisku doświadczalnym wyniki badawcze oraz inne, odpowiednie wyniki znalezione w literaturze.
Oprócz wymienionych prac wykonano ponadto dodatkowe badania eksperymentalne na wymienionym stanowisku badawczym w celu opracowania korelacji empirycznej dla przepływomierzy kolanowych o przekroju poprzecznym w kształcie kwadratu. Opracowana korelacja empiryczna może być stosowana do pomiaru strumienia objętości płynu w zakresie wartości liczby Reynoldsa w granicach 20 000 < Re < 200 000.

The paper modifies the previously developed method of indirect measurement of fluid flow stream for flow channels of circular cross-section to a case of non- circular channels. In particular, the flows ... więcej

The paper modifies the previously developed method of indirect measurement of fluid flow stream for flow channels of circular cross-section to a case of non- circular channels. In particular, the flows in curves of a square-shaped elbow were studied taking into account different radii of curvature of the arch such as Rs = 120.1 [mm], Rs =161.1 [mm] and Rs =241.5 [mm].
The presented method of indirect fluid flow measurement is based on a realistic mathematical model. Due to the freęuent use of elbow flow meters for the measurement of large flow streams, the above mentioned mathematical models contain non-linear differential eęuations with partial derivatives resulting from the principles of mass and momentum conservation and additional differential eęuations with partial derivatives describing selected turbulence models. The above mentioned differential eęuations, being systems of equations, were integrated numerically in the precisely reproduced geometrie area of the flow meter using the well-known and frequently used finite volume method FLUENT 6.2. The obtained results of numerical calculations were subjected to detailed verification using research results obtained on a specially constructed experimental stand and other relevant results found in literaturę.
In addition to the above mentioned works, additional experimental studies were carried out on the above mentioned research stand in order to develop empirical correlation for elbow flow meters with square cross-section. The developed empirical correlation can be used to measure the volume flow ratę in the rangę of Reynolds number within 20,000 < Re < 200,000.