Pole prędkości w otoczeniu sztucznie wytworzonej przeszkody na spągu chodnika kopalnianego

• Autorzy: Krawczyk J. , Janus J.

Warianty tytułu

EN

Velocity field in the area of artificially generated barrier on the mine drift floor

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Jednym ze źródeł zaburzeń warunków przewietrzania chodników kopalnianych są miejsca, gdzie występuje wypiętrzenie spągu. Wpływ ten można badać eksperymentalnie. W chodniku kopalni S ułożono na spągu stos worków z pyłem kamiennym i przykryto go płótnem wentylacyjnym, tworząc przeszkodę o zarysie zbliżonym do wybrzuszenia spągu. W miejscu budowy przeszkody rozmieszczono kilkanaście czujników, które rejestrowały prędkości przepływu powietrza podczas eksperymentu. Dało to możliwość określenia wpływu przeszkody na pole prędkości przekroju jej zabudowy. Symulacja komputerowa, której wyniki przedstawia artykuł pozwala na pokazanie specyficznych warunków przepływu w szerszym otoczeniu miejsca eksperymentu i zmian spowodowanych przez przeszkodę. W odcinku chodnika od strony napływu znajdowały się liczne źródła zaburzeń przepływu, takie jak podwójne odrzwia tamy bezpieczeństwa, palisada stojaków, kaszty oraz pryzma urobku. Obszar obliczeniowy został ukształtowany w taki sposób, by dysponując jedynie wartością strumienia objętości na wlocie i geometrią obiektu, otrzymać możliwie dobrą zgodność wyników z danymi pomiarowymi. W ten sposób zweryfikowano metodykę symulacji, a następnie przeprowadzono analizę obrazu pola prędkości w otoczeniu miejsca pomiarów. Wyniki symulacji przedstawiono w formie sporządzonych dla wybranych przekrojów rozkładów prędkości i pól wektorów prędkości, a także powierzchni stałej prędkości oraz wykresów linii prądu.

EN

One of the sources of mine ventilation disturbance are places with local floor bulge. This impact can be studied experimentally. In S mine drift coal dust bags have been arranged on the floor and have been covered by ventilation canvas to create a barrier similar to floor bulge. In place of the barrier several sensors have been placed which measured the velocity of airflow during the experiment. This gave the opportunity to determine the effect of floor bulge on the flow field section. Computer simulation shows specific flow conditions in the wider vicinity of measuring points in the experiment. In sidewalk part from the inflow there were numerous sources of flow disturbances such as double doorpost, cribs and props. Calculation area was designed in such a way, that the value of the flow rate at the inlet and geometry of the sidewalk only suffice to receive possible good agreement with measured results. In this way, it was possible to verify the simulation methodology followed by image analysis of the velocity field in the vicinity of the measurement points. Simulation results were presented in a graphical form for the selected velocity distribution cross-sections, velocity vectors fields, velocity isosurface of constant velocity and pathlines.

Słowa kluczowe

PL

wentylacja kopalń; numeryczna mechanika płynów; wypiętrzenie spągu

EN

mine ventilation; numerical fluid mechanics; floor bulge

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Górnictwa
• Czasopismo: Przegląd Górniczy
• Rocznik: 2015
• Tom: T. 71, nr 11
• Strony: 44--53
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., fot., rys., wykr.

Twórcy

autor

Krawczyk J.

• Instytut Mechaniki Górotworu PAN w Krakowie

autor

Janus J.

• Instytut Mechaniki Górotworu PAN w Krakowie

Bibliografia

• 1. ANSYS Fluent User Manual, Ansys Inc, 2013.
• 2. 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 PS 8 pt. „Poprawa bezpieczeństwa pracy w kopalniach”, IMG-PAN, 2014.
• 3. 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.
• 4. Menter F.: Turbulence Modeling for Engineering Flows, ANSYS 2012 Inc. www.ansys.com
• 5. Rove M.: Measurement and computations of flow in pipe bends, J. Fluid Mech. 1970, Vol 43, part 4, pp 771-783.
• 6. 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

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