Pola prędkości w zakrętach i skrzyżowaniach chodników kopalnianych

• Autorzy: Krawczyk J. , Janus J.

Warianty tytułu

EN

Velocity field in the corners and intersections of mine drifts

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W strukturze wyrobisk kopalnianych są miejsca, w których strumień powietrza zmienia swój kierunek. Są nimi zakręty i skrzyżowania. Zmiana ta powoduje powstanie lokalnych zakłóceń przepływu, które mogą sprzyjać powstawaniu zagrożeń względnie ograniczać możliwości wykonywania pomiarów wentylacyjnych. Jednym ze sposobów określania formy i zasięgu zakłóceń przepływu jest coraz powszechniej stosowana symulacja komputerowa metodą objętości skończonej. Przy współczesnym stopniu rozwoju metod numerycznych, oprogramowania i sprzętu możliwe jest rozwiązywanie trójwymiarowych zagadnień przepływowych dla odcinków chodników kopalnianych o sumarycznej długości rzędu kilkudziesięciu metrów. Wynikiem są pola prędkości w tych obszarach. Analizując je, można z zadowalającym przybliżeniem ocenić rodzaj i zasięg zakłóceń przepływu. W artykule rozpatrywano wiele przypadków zmian kierunku przepływu, które w większości były oparte na rzeczywistych obiektach. W szczególności analizowano przypadek łagodnego łuku oraz często spotykane przypadki skrzyżowań prostopadłych chodników. Przedstawiono sposób modelowania oraz szczególne cechy przepływu w zakrętach i skrzyżowaniach. Wyniki odniesiono do kryteriów wyboru miejsc instalowania anemometrów stacjonarnych i prowadzenia pomiarów średniej prędkości metodą trawersowania w rozpatrywanych obszarach.

EN

In the structure of mine there are places where airflow direction changes. There are corners and intersections. Those changes cause local flow disturbances that can further the emergence of threats or reduce measurement capability. One of the methods of determining the form and range of flow disturbance is the finite volume method computer simulation. Nowadays, it is possible to solve the three-dimensional flow problems for the sections of mine drifts with a total length of several tens of meters. The result is the velocity field in those areas. This paper presents several cases of flow direction changes, most of which were based on real objects. Most of all, the mild turns and frequently encountered cases of perpendicular intersections were analyzed.

Słowa kluczowe

PL

wentylacja kopalń; numeryczna mechanika płynów; skrzyżowania chodników; zakręty

EN

mine ventilation; numerical fluid mechanics; sidewalks intersections; turns

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Górnictwa
• Czasopismo: Przegląd Górniczy
• Rocznik: 2015
• Tom: T. 71, nr 11
• Strony: 21--32
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Krawczyk J.

• Instytut Mechaniki Górotworu PAN w Krakowie

autor

Janus J.

• Instytut Mechaniki Górotworu PAN w Krakowie

Bibliografia

• 1. ANSYS [2013] Fluent User Manual, Ansys Inc.
• 2. Dean W., R.: Note on the motion of fluid in a curved pipe, Phil. Mag 4 1927, pp 208-223.
• 3. Dziurzyński W, Krawczyk J., Skotniczny P., Janus J., Ostrogórski P.: Badania eksperymentalne rozszerzonego systemu wraz z weryfikacją metodami symulacji komputerowych, w tym z wykorzystaniem modeli 3D. raport z realizacji Etapu 8 - części strategicznego projektu badawczego PS8 pt. Poprawa bezpieczeństwa pracy w kopalniach, IMG-PAN, 2014.
• 4. Eustice J.: Experiments on steam-line motion in curved pipes. Proc. Ray. Soc. 85, 1911.
• 5. Krawczyk J., Skotniczny P., Janus J.: Badania modelowe i eksperymentalne zakresu zmian prędkości powietrza rejestrowanych przez czujnik w zależności od jego umieszczenia oraz profilu prędkości powietrza w przekroju jego zabudowy, Raport końcowy z realizacji Zadania badawczego nr 1 Zadania nr 9 Projektu strategicznego pt. „Poprawa bezpieczeństwa pracy w kopalniach, SP/K/9/208300/13, wyd. IMG-PAN 2015, str. 173.
• 6. Menter F.: Turbulence Modeling for Engineering Flows, ANSYS 2012 Inc. www.ansys.com
• 7. Rove M.: Measurement and computations of flow in pipe bends, J. Fluid Mech. 1970, Vol 43, part 4, pp 771-783.
• 8. Sudo, K., Sumida M., Yamanae R.: Secondary motion of fully developed oscillatory flow in a curved pipe, J. Fluid Mech 237, 1992, pp 189-208.

Uwagi

Niniejsza publikacja została opracowana w ramach realizacji Zadania nr 9 Projektu strategicznego pt. „Poprawa bezpieczeństwa pracy w kopalniach”, finansowanego przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju (NCBiR). Numer umowy SP/K/9/208300/13