Modeling and Simulations

Laboratorium Komputerowego Modelowania Procesów Cieplnych i Przepływowych w Energetyce

Możliwości badawcze/pomiarowe:

Laboratorium dysponuje wysokowydajnym sprzętem komputerowym wraz z oprogramowaniem umożliwiającym prowadzenie złożonych analiz i symulacji w zakresie pełnowymiarowego projektowania z wykorzystaniem narzędzi typu CAD, modelowania zjawisk z zastosowaniem metod CFD, modelowania systemów energetycznych (modelowanie procesowe), oraz analiz nieregularnych struktur porowatych. W laboratorium testowane i wykorzystywane są metody oraz narzędzia numeryczne znajdujące zastosowanie w analizach procesów cieplnych, przepływowych, spalania, a także w analizach obiegów termodynamicznych stosowanych w technologiach  energetycznych. Laboratorium wyposażone jest w:

Oferta usługowa:

Współpraca naukowo-badawcza w zakresie:

  • analiz i modelowania zjawisk cieplno-przepływowych, wymiany ciepła oraz procesów spalania z zastosowaniem metod CFD,
  • modelowania i symulacji pracy obiegów termodynamicznych w parowych i gazowo-parowych technologiach energetycznych,
  • analiz i modelowania systemów energetycznych w elektrowniach, elektrociepłowniach, zakładach przemysłowych oraz w hybrydowych systemach energetycznych bazujących na OZE,
  • ekspertyz, projektowania i optymalizacji pracy urządzeń, maszyn i systemów energetycznych z zastosowaniem wyników modelowania,
  • analiz i symulacji komputerowych zjawisk zachodzących w materiałach i strukturach porowatych,
  • prototypowanie części i elementów dla energetyki (wykonanie prototypu badanego komponentu),
  • nieinwazyjne wizyjne badania przepływów jedno- i wielofazowych,
  • badania termowizyjne procesów cieplnych w skali laboratoryjnej,
  • zaawansowane badania i charakteryzacja termiczna materiałów: przewodność cieplna, dyfuzyjność cieplna, pojemność cieplna materiałów w bardzo różnych stanach: ciała stałe, ciecze, proszki, pasty.

Tematy badawcze realizowane w laboratorium:

Projekt – Negative CO2 emission gas power plant

Projekt – Intensyfikacja kondensacji w bezpośrednim kontakcie poprzez formowanie kropli podczas rozpadu strumienia cieczy w ośrodku gazowym

Dydaktyka

W Laboratorium Komputerowego Modelowania Procesów Cieplnych i Przepływowych w Energetyce prowadzone są zajęcia dla studentów I i II stopnia, w ramach przedmiotów takich jak Termodynamika, Mechanika Płynów, Technologie Energetyczne, Maszyny i Urządzenia Energetyczne, Aerodynamics and Aeroelasticity, Computational Fluid Dynamics and Heat Transfer Modeling.

Dodatkowe informacje:

Oprogramowanie wykorzystywane w pracowni komputerowej to przede wszystkim:

NX, Star-CCM+, Ansys, Ebsilon Professional, Engineering Equation Solver EES, TRNSYS, Code_Saturne, OpenLB, Autodesk, Python

Laboratorium dysponuje sprzętem umożliwiającym wykonanie metodami wytwarzania addytywnego (druk 3D) analizowanej geometrii w celach pokazowych oraz prowadzenia badań eksperymentalnych. Laboratorium posiada dostęp i możliwości weryfikacji eksperymentalnej wyników modelowania, przede wszystkim z wykorzystaniem dostępnej aparatury do przeprowadzania pomiarów przepływu, temperatury i ciśnienia a także produktów procesów spalania.

Miejsce:
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Katedra Systemów Energetycznych
i Urządzeń Ochrony Środowiska B3 s. 203		 Rodzaj laboratorium:
Laboratorium badawczo-dydaktyczne
Osoba kontaktowa:
Paweł Madejski, 12 617 39 59, e-mail: pawel.madejski@agh.edu.pl

Laboratory of Computational Modeling of Thermal and Flow Processes in Energy

Research/measurement opportunities:

The laboratory has high-performance computer equipment with software that allows for complex analyzes and simulations in the field of full-scale design using CAD tools, modeling of phenomena using CFD methods, modeling energy systems, and analyzes of irregular porous structures. The laboratory tests and uses methods and numerical tools that are used in the analysis of thermal, flow and combustion processes, as well as in the analysis of thermodynamic cycles used in energy technologies. The laboratory is equipped with:

Offer:

Scientific and research cooperation in the field of:

  • analysis and modeling of thermal and flow phenomena, heat transfer and combustion processes using CFD methods,
  • modeling and simulation of thermodynamic cycles in steam and gas-steam energy technologies,
  • analyzes and modeling of energy systems in power plants, combined heat and power plants, industrial plants and hybrid energy systems based on renewable energy sources,
  • expertise, design and optimization of equipment, machinery and energy systems with the use of modeling results,
  • analyzes and computer simulations of phenomena occurring in porous materials and structures,
    non-invasive visual testing of single- and multi-phase flows,
  • thermal imaging testing of thermal processes on a laboratory scale,
  • advanced testing and thermal characterization of materials: thermal conductivity, thermal diffusivity, heat capacity of materials in very different states: solids, liquids, powders, pastes.

Research topics carried out in the laboratory:

Project – Negative CO2 emission gas power plant

Project – Direct contact condensation intensification by droplet forming during break-down of liquid jet in a gaseous medium

Teaching

The Laboratory of Computer Modeling of Thermal and Flow Processes in Energy conducts classes for first and second cycle students, within subjects such as Thermodynamics, Fluid Mechanics, Energy Technologies, Energy Machines and Devices, Aerodynamics and Aeroelasticity, Computational Fluid Dynamics and Heat Transfer Modeling.

Additional information:

The software used in a computer lab is mainly:

NX, Star-CCM+, Ansys, Ebsilon Professional, Engineering Equation Solver EES, TRNSYS, Code_Saturne, OpenLB, Autodesk, Python

Laboratory has equipment enabling the production of analyzed geometry using additive manufacturing methods (3D printing) for demonstration purposes and to conduct experimental research. Laboratory has access and the possibility of experimental verification of the modeling results, primarily with the use of available equipment for measuring flow, temperature and pressure, as well as the products of combustion processes.

Location:
Faculty of Mechanical Engineering and Robotics
Department of Power Systems
and Environmental Protection Facilities
Building B3, room 203		 Laboratory type:
Research and teaching laboratory
Contact person:
Paweł Madejski, 012 617 39 59, e-mail: pawel.madejski@agh.edu.pl