Bücher von Shambhu Pandit

Nei sistemi ingegneristici come la propulsione a getto, le turbine a vapore, le turbine a gas e i motori a reazione, gli ugelli sono parti cruciali. Aumentano la velocità del flusso del fluido da livelli subsonici a supersonici o ipersonici, producendo la spinta richiesta in determinate circostanze progettuali e operative. L'efficienza, la spinta e la portata dell'ugello sono determinate dalla sua forma e dalle caratteristiche del flusso, rendendo la sua progettazione e analisi essenziale per l'ottimizzazione di una serie di sistemi ingegneristici. In questo lavoro, vengono progettati e analizzati sofisticati ugelli di propulsione, con particolare attenzione alla loro forma e alle caratteristiche di flusso. La lunghezza dell'ugello viene presa in considerazione, insieme all'ipotesi di un tasso di quantità di moto costante, e le equazioni dinamiche dei gas 1-D vengono utilizzate per esaminare queste variabili. L'ipotesi del tasso costante di variazione della quantità di moto (CRMC), che incorpora gli effetti di attrito e l'aggiunta di calore, viene utilizzata per ottenere caratteristiche di flusso coerenti a qualsiasi distanza. I risultati della teoria CRMC sono stati convalidati con la fluidodinamica computazionale (CFD) utilizzando ANSYS Workbench 2022R2, che rivela che, in condizioni di progetto, le conclusioni numeriche e i risultati della teoria CRMC sono in ottimo accordo.

Dans les systèmes d'ingénierie tels que la propulsion à réaction, les turbines à vapeur, les turbines à gaz et les moteurs à réaction, les tuyères sont des éléments cruciaux. Elles augmentent la vitesse d'écoulement des fluides d'un niveau subsonique à un niveau supersonique ou hypersonique, produisant la poussée nécessaire dans certaines circonstances de conception et de fonctionnement. L'efficacité, la poussée et le débit de la tuyère sont déterminés par sa forme et ses caractéristiques d'écoulement, ce qui rend sa conception et son analyse essentielles à l'optimisation d'une variété de systèmes d'ingénierie. Dans ce travail, des tuyères de propulsion sophistiquées sont conçues et analysées, en mettant l'accent sur leur forme et leurs caractéristiques d'écoulement. La longueur de la tuyère est prise en compte, ainsi que l'hypothèse d'un taux d'impulsion constant, et les équations dynamiques du gaz en 1-D sont utilisées pour examiner ces variables. L'hypothèse du taux constant de variation de l'impulsion (CRMC), qui incorpore les effets de friction et l'ajout de chaleur, est utilisée pour obtenir des caractéristiques d'écoulement cohérentes à n'importe quelle distance. Les résultats de la théorie CRMC sont validés à l'aide de la dynamique des fluides numérique (CFD) en utilisant ANSYS Workbench 2022R2, ce qui révèle que dans les conditions de conception, les conclusions numériques et les résultats de la théorie CRMC sont en excellent accord.

En sistemas de ingeniería como la propulsión a chorro, las turbinas de vapor, las turbinas de gas y los motores a reacción, las toberas son piezas cruciales. Aumentan la velocidad del flujo de fluido de niveles subsónicos a supersónicos o hipersónicos, produciendo el empuje necesario en determinadas circunstancias de diseño y funcionamiento. La eficiencia, el empuje y el caudal de la tobera vienen determinados por su forma y sus características de flujo, por lo que su diseño y análisis resultan esenciales para la optimización de diversos sistemas de ingeniería. En este trabajo se diseñan y analizan sofisticadas toberas propulsoras, haciendo hincapié en su forma y características de flujo. Se tiene en cuenta la longitud de la tobera, junto con la suposición de una tasa de impulso constante, y se utilizan ecuaciones dinámicas de gas 1-D para examinar estas variables. Se utiliza la hipótesis de la tasa constante de cambio de impulso (CRMC), que incorpora efectos de fricción y adición de calor, para obtener características de flujo coherentes a cualquier distancia. Los resultados de la teoría CRMC se validan mediante dinámica de fluidos computacional (CFD) con ANSYS Workbench 2022R2, lo que revela que, en condiciones de diseño, las conclusiones numéricas y los resultados de la teoría CRMC concuerdan perfectamente.

In technischen Systemen wie Düsenantrieben, Dampfturbinen, Gasturbinen und Strahltriebwerken sind Düsen entscheidende Teile. Sie erhöhen die Geschwindigkeit des Flüssigkeitsstroms von Unterschall auf Überschall oder Hyperschall und erzeugen unter bestimmten Konstruktions- und Betriebsbedingungen den erforderlichen Schub. Der Wirkungsgrad, der Schub und die Durchflussmenge der Düse werden durch ihre Form und ihre Strömungseigenschaften bestimmt, so dass ihr Entwurf und ihre Analyse für die Optimierung einer Vielzahl von technischen Systemen von wesentlicher Bedeutung sind. In dieser Arbeit werden anspruchsvolle Treibdüsen entworfen und analysiert, wobei der Schwerpunkt auf ihrer Form und ihren Strömungseigenschaften liegt. Zur Untersuchung dieser Variablen werden die Düsenlänge sowie die Annahme einer konstanten Impulsrate berücksichtigt und 1-D-Gasdynamikgleichungen verwendet. Die Hypothese der konstanten Impulsänderungsrate (CRMC), die Reibungseffekte und Wärmezufuhr einbezieht, wird verwendet, um konsistente Strömungseigenschaften in jedem Abstand zu erhalten. Die Ergebnisse der CRMC-Theorie werden mit Hilfe von Computational Fluid Dynamics (CFD) unter Verwendung von ANSYS Workbench 2022R2 validiert, was zeigt, dass die numerischen Schlussfolgerungen und die Ergebnisse der CRMC-Theorie unter Auslegungsbedingungen hervorragend übereinstimmen.

V takih inzhenernyh sistemah, kak reaktiwnaq tqga, parowye turbiny, gazowye turbiny i reaktiwnye dwigateli, sopla qwlqütsq wazhnejshimi detalqmi. Oni uwelichiwaüt skorost' potoka zhidkosti s dozwukowoj do swerhzwukowoj ili giperzwukowoj, sozdawaq neobhodimuü tqgu pri opredelennyh uslowiqh proektirowaniq i äxpluatacii. Jeffektiwnost', tqga i rashod sopla opredelqütsq ego formoj i harakteristikami potoka, chto delaet ego proektirowanie i analiz wazhnymi dlq optimizacii razlichnyh inzhenernyh sistem. V dannoj rabote proektiruütsq i analiziruütsq slozhnye dwizhuschie sopla s akcentom na ih formu i harakteristiki potoka. Dlq issledowaniq ätih peremennyh ispol'zuetsq gipoteza postoqnnoj skorosti izmeneniq impul'sa (CRMC), kotoraq wklüchaet w sebq äffekty treniq i teplootdachi, dlq polucheniq postoqnnyh harakteristik potoka na lübom rasstoqnii. Vywody teorii CRMC podtwerzhdeny s pomosch'ü wychislitel'noj gidrodinamiki (CFD) s ispol'zowaniem ANSYS Workbench 2022R2, kotoraq pokazywaet, chto w raschetnyh uslowiqh chislennye wywody i rezul'taty teorii CRMC nahodqtsq w otlichnom soglasii.

Em sistemas de engenharia como a propulsão a jato, as turbinas a vapor, as turbinas a gás e os motores a jato, os bicos são peças cruciais. Aumentam a velocidade do fluxo de fluido de níveis subsónicos para supersónicos ou hipersónicos, produzindo o impulso necessário em determinadas circunstâncias de conceção e funcionamento. A eficiência, o impulso e o caudal do bocal são determinados pela sua forma e características de escoamento, tornando a sua conceção e análise essenciais para a otimização de uma variedade de sistemas de engenharia. Neste trabalho, são projectados e analisados bocais de propulsão sofisticados, com ênfase na sua forma e características de escoamento. O comprimento do bocal é tido em conta, juntamente com o pressuposto de uma taxa de momento constante, e são utilizadas equações dinâmicas de gás 1-D para examinar estas variáveis. A hipótese da taxa constante de alteração do momento (CRMC), que incorpora efeitos de fricção e adição de calor, é utilizada para obter características de escoamento consistentes a qualquer distância. As conclusões da teoria CRMC são validadas através da dinâmica de fluidos computacional (CFD) utilizando o ANSYS Workbench 2022R2, que revela que, em condições de projeto, as conclusões numéricas e os resultados da teoria CRMC estão em excelente concordância.

In engineering systems like jet propulsion, steam turbines, gas turbines, and jet engines, nozzles are crucial parts. They increase the speed of fluid flow from subsonic to supersonic or hypersonic levels, producing the required thrust under certain design and operating circumstances. The efficiency, thrust, and flow rate of the nozzle are determined by its shape and flow characteristics, making its design and analysis essential to the optimization of a variety of engineering systems. In this work, sophisticated propelling nozzles are designed and analysed, with an emphasis on their form and flow characteristics. Nozzle length is taken into account, along with the assumption of constant momentum rate, and 1-D gas dynamic equations are used to examine these variables.The constant rate of momentum change (CRMC) hypothesis, which incorporates frictional effects and heat addition, is utilised to obtain consistent flow characteristics at any distance. The findings of the CRMC theory are validated using computational fluid dynamics (CFD) using ANSYS Workbench 2022R2, which reveals that under design conditions, the numerical conclusions and the CRMC theory results are in agreement.