Browsing by Author "Roman, Vitalii"

Now showing 1 - 8 of 8

Efficiency criterion of CFD-modelling for studying the ultrasonic flowmeters
(Lviv Polytechnic Publishing House, 2016) Roman, Vitalii; Matiko, Fedir; Lviv Polytechnic National University
The paper presents a efficiency criterion of CFD-modelling for the research of ultrasonic flowmeters. He is a relative error of reproduction of mass flow rate in the i-th section 3D layout measuring pipeline. The authors investigated the influence of this criterion of effectiveness various options CFD-modelling.
Hydrodynamic flow measurement error of ultrasonic flowmeters
(Видавництво Львівської політехніки, 2017-12-23) Roman, Vitalii; Matiko, Fedir; Kovalchuk, Ivanna; Lviv Polytechnic National University
In this work the essence of hydrodynamic flow measurement error of ultrasonic flowmeter (USM). The methods of eliminating this error are analyzed. One of these methods is considered in detail – optimization of the location schemes of chordal acoustic paths (APs) of USM. The optimization is performed on the basis of the analytical-empirical power law of the distribution of the velocity of the undistorted flow. As a result of the work, the authors calculated the optimal location of the APs for chordal schemes of two- and three-path USMs. It was established that optimization of the location schemes of APs chordal USM allows to reduce the hydrodynamic flow measurement error to a value of 0.05 %(for USMwith two hordal APs) and 0.1 %(for USMwith three chordal APs). The developed approach is convenient when designing multipath USM and their research in laboratory conditions.
Investigation of turbulence parameters influence on results of CFD modeling of flow in ultrasonic flowmeter
(Видавництво Львівської політехніки, 2021-06-01) Роман, Віталій; Матіко, Федір; Костик, Ігор; Roman, Vitalii; Matiko, Fedir; Kostyk, Igor; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National University
В статті досліджено вплив параметрів турбулентності CFD-пакету SolidWorks Flow Simulations на результати моделювання потоку в двоканальному ультразвуковому витратомірі. Встановлено, що основні параметри турбулентності SolidWorks Flow Simulations (інтенсивність турбулентності, довжина турбулентності, енергія турбулентності та дисипація турбулентності) незначно впливають на результат моделювання потоку у повністю заповненому трубопроводі круглого перерізу без введених додаткових турбулізуючих елементів (турбіна, ротор, інше). Зважаючи на це, під час CFD-моделювання процесу вимірювання витрати потоків за допомогою ультразвукових витратомірів рекомендовано застосовувати параметри турбулентності, встановлені в CFD-пакеті SolidWorks Flow Simulations за замовчуванням. При цьому час, який витрачається комп’ютером на виконання CFD-моделювання, майже не змінюється зі зміною зазначених параметрів турбулентності CFD-пакеті SolidWorks Flow Simulations.
Investigation of ultrasonic flowmeter error in conditions of distortion of flow structure
(Lviv Polytechnic Publishing House, 2015) Roman, Vitalii; Matiko, Fedir; Lviv Polytechnic National University
Ultrasonic flowmeter error caused by distortion of flow structure has been investigated in this paper. Minimum number of acoustic chordal paths of multi-channel ultrasonic flowmeter was determined that ensures the error caused by distortion of flow structure less than the specified limits ±0.3 %. The authors used Salami velocity function as a model of distortion of flow structure. Acoustic path configurations of ultrasonic flowmeter were determined using classical numerical methods of integration of Gauss-Jacobi. The authors improved the flow rate equation of ultrasonic flowmeter by introduction of calibration coefficient that was determined using symmetric component of Salami function.
Investigation of ultrasonic flowmeter error in distorted flow using two-peaks Salami functions
(Видавництво Львівської політехніки, 2021-06-01) Матіко, Федір; Роман, Віталій; Матіко, Галина; Ялінський, Дмитро; Matiko, Fedir; Roman, Vitalii; Matiko, Halyna; Yalinskyi, Dmytro; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National University
Наведено результати досліджень додаткової похибки ультразвукових витратомірів (УЗВ), спричиненої спотворенням профілю швидкості потоку. Координати розташування хордових акустичних каналів (АК) обчислено для 1–6 АК за допомогою різних числових методів інтегрування: Гаусса (Гаусса – Лежандра, Гаусса – Якобі), Чебишева (рівновіддалене розміщення АК), методу Westinghouse, методу OWICS (Optimal Weighted Integration for Circular Sections). Це дало можливість реалізувати рівняння витрати багатоканального УЗВ та оцінити додаткову похибку УЗВ за різного розміщення АК. Значення середньої швидкості потоку вздовж кожного АК визначено розрахунково на основі профілю швидкості потоку в поперечному перерізі ВТ. Для обчислення профілю швидкості спотвореного потоку, сформованого типовими місцевими опорами, використано чотири двоядерні функції швидкості Саламі. За результатами дослідження додаткової похибки УЗВ в умовах спотвореного потоку розроблено рекомендації щодо вибору кількості акустичних каналів УЗВ та застосування методів визначення координат розташування акустичних каналів.
Methodology for improving mathematical model of ultrasonic flowmeter to study its error at distorted flow structure
(Lviv Polytechnic National University, 2015) Matiko, Fedir; Roman, Vitalii; Baitsar, Roman
The paper presents a methodology for improving mathematical model of ultrasonic flowmeter (USM) results through the application of CFD simulation along with experimental reference data on measured consumption. On the basis of the proposed methodology, USM errors research method in terms of distortion of the flow structure has been developed. Using the proposed methodology mathematical model of two-path chordal USM has been improved and its study in terms of distortion of the flow structure after seven types of fittings has been conducted. According to the research results, concrete recommendations on the location of the USM towards the considered fittings have been proposed. The proposed recommendations will improve the accuracy of flow measurement by two-path USM by eliminating additional error due to the presence of distortions in flow structure. Testing of the proposed technique proves its correctness and application for any type of USM and various types of fittings. Запропоновано методологію удосконалення математичної моделі ультразвукового витратоміра шляхом застосування результатів CFD-моделювання поряд із експериментальними еталонними даними про вимірювану витрату. На базі запропонованої методології розроблено методику дослідження похибки ультразвукового витратоміра в умовах спотворень структури потоку. Використовуючи запропоновану методологію, удосконалено математичну модель двоканального хордового ультразвукового витратоміра та виконано її дослідження в умовах спотворень структури потоку після семи типів місцевих опорів. За результатами досліджень запропоновано конкретні рекомендації щодо місця встановлення ультразвукових витратомірів відносно розглянутих місцевих опорів. Запропоновані рекомендації дають змогу підвищити точність вимірювання витрати двоканальними ультразвуковими витратомірами шляхом усунення додаткової похибки зумовленої наявністю спотворень структури потоку. Апробація запропонованої методики підтверджує її правильність і можливість застосування для будь-якого типу ультразвукових витратомірів та різного типу місцевих опорів.
Reduction of hydrodynamic flow measurement error of chordal ultrasonic flowmeter
(Lviv Politechnic Publishing House, 2017-11-10) Матіко, Федір; Роман, Віталій; Ковальчук, Іванна Іванівна; Matiko, Fedir; Roman, Vitalii; Kovalchuk, Ivanna; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National University
Досліджено способи зменшення гідродинамічної похибки вимірювання витрати ультразвуковими витратомірами для розповсюджених схем розташування їхніх акустичних каналів. Детально розглянуто спосіб розрахунку оптимальних координат розташування акустичних каналів ультразвукових витратомірів з використанням аналітико-емпіричного степеневого закону розподілу швидкості неспотвореного потоку. За результатами роботи автори розрахували оптимальне розташування акустичних каналів для хордових схем дво- та триканальних ультразвукових витратомірів. Встановлено, що оптимізація схем розташування акустичних каналів хордових ультразвукових витратомірів дає змогу зменшити гідродинамічну похибку вимірювання витрати до значення 0,05 % (для двоканальних витратомірів) та 0,1 % (для триканальних). Розроблений підхід є зручним під час проектування багатоканальних ультразвукових витратомірів та їхнього дослідження в лабораторних умовах.
Techniques for natural gas physical properties definition for flow rate and volume metering systems
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2016) Matiko, Fedir; Matiko, Halyna; Roman, Vitalii; Stasiuk, Ivan; Lviv Polytechnic National University
The results of researching the techniques for natural gas properties determination for flow rate and volume metering systems are presented in the paper. The necessity of developing techniques for calculating the isentropic exponent of natural gas for pressure up to 25 MPa based on a simplified set of parameters of gas composition is shown. New techniques are proposed to define isentropic exponent and dynamic viscosity based on designed analytical dependence for the calculation the pseudo-critical density of natural gas, regression equation for isentropic exponent and improved equation of Dean and Steal for calculating gas dynamic viscosity for high pressure. Techniques adequacy verification is carried out relative to the arrays of calculated values of adiabatic index and viscosity obtained from high-precise equations of gas state and relative to the experimental data of viscosity and sound speed in natural gas. The techniques errors and the range of their application are defined using the verification results. Подано результати дослідження методів визначення властивостей природного газу, необхідних для побудови систем вимірювання його витрати та кількості. Визначено необхідність розроблення методики розрахунку показника адіабати природного газу для тиску газу до 25 МПа на основі спрощеного набору параметрів складу газу. Розглянуто нові методики визначення показника адіабати та коефіцієнта динамічної в’язкості, що їх розробили автори на основі отриманої аналітичної залежності для розрахунку псевдокритичної густини природного газу, регресійного рівняння показника адіабати та удосконаленого рівняння Діна і Стила для розрахунку динамічної в’язкості природного газу за високого тиску. Перевірено адекватність методик щодо масивів розрахункових значень показника адіабати та в’язкості, отриманих на основі високоточних рівнянь стану газу, а також щодо експериментальних даних в’язкості та швидкості звуку у природному газі. За результатами перевірки визначено похибку методик та сферу їх застосування.