Diagnostyka przepływu materiału sypkiego podczas grawitacyjnego opróżniania silosu smukłego

• Autorzy: Grudzień K. , Niedostatkiewicz M. , Chaniecki Z.

Warianty tytułu

EN

The diagnostic of solid flow during the discharging of the cylindrical silo

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł przedstawia wyniki pomiarów zmian koncentracji materiału sypkiego podczas grawitacyjnego opróżniania smukłego silosu cylindrycznego. Pomiary przeprowadzono przy zastosowaniu bezinwazyjnej metody diagnostycznej, jaką jest elektryczna tomografia pojemnościowa (ECT). Doświadczenia przeprowadzono na materiale sypkim o różnym zagęszczeniu początkowym, dla przypadku ścian gładkich i szorstkich. Podwyższenie szorstkości ścian jest jedną z najbardziej efektywnych metod redukcji samowzbudnych efektów dynamicznych, w tym powstających w wyniku rezonansu pomiędzy drgającym wypływającym materiałem sypkim a konstrukcją silosu. Podczas badań szczegółowej analizie poddano możliwość zastosowania ECT i metod przetwarzania obrazów do wizualizacji lokalizacji i pomiaru parametrów strefy ścinania w profilu przyściennym.

EN

The paper presents the results of the measurements of the solid concentration changes during gravitational emptying the cylindrical silo. The measurements were taken by applied the non-invasive diagnostic method - Electrical Capacitance Tomography (ECT). The experiments conducted for different initially density of granular material with smooth and rough silo walls. Increasing the wall roughness is a one of the most effective way to reduce the dynamics effects, arousing as the result of the resonance between the trembling of granular material and the silo construction. In order to conduct the detailed analysis of shear zone in the wall profile was applied ECT methodology to visualize the changes of concentration distribution in time and tomography image processing to calculate the characteristic parameters of shear zone.

Słowa kluczowe

PL

tomografia pojemnościowa; przepływ grawitacyjny; materiał sypki; przetwarzanie obrazów tomograficznych

EN

capacitance tomography; gravitational flow; tomography image processing

• Wydawca: Wydawnictwa AGH
• Czasopismo: Automatyka / Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie
• Rocznik: 2008
• Tom: T. 12, z. 3
• Strony: 879--890
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Grudzień K.

• Politechnika Łódzka

autor

Niedostatkiewicz M.

• Politechnika Gdańska

autor

Chaniecki Z.

• Politechnika Łódzka

Bibliografia

• [1] Kamiński M., Badania naporu bezkohezyjnych materiałów sypkich w silosach. Prace Naukowe Instytutu Budownictwa Politechniki Wrocławskiej, 50, 1986.
• [2] Munch-Andersen J., Nielsen J., Pressures in slender grain silos. Measurements in three silos of different sizes. 2nd European Symposium on the Stress and Strain bahaviour of Particulate Soilids-Silo Stress, Praha, Czehoslovakia, 1990.
• [3] Niedostatkiewicz M., Tejchman J., Experimental and theoretical studies on resonance dynamic effects during silo flow. Powder Handling and Processing, 15, l, 2003, 36-42.
• [4] Tejchman J., Dynamic phenomena in model silos. Internal Report of Institute for Rock and Soil Mechnics, Karlsruhe University, 1987.
• [5] Nielsen J., Ruckenbrod C., A note on dynamic phenomena in silos. Proc. Int. Conf: Silos-Forschung und Praxis, Karlsruhe, 1988, 191-209.
• [6] Tejchman J., Silo-quake - measurements, a numerical polar approach and a way for its supsion. Thin-Walled Structures, 31/1-3, 1998, 137-158.
• [7] Wensrich C., 2002: Experimental behaviour of quaking in tall silos. Powder Technology, 127, 87-94.
• [8] Muite B.K., Quinn F.S., Sundaresan S., Rao K.K., Silo music and silo quake: granular flow induced vibration. Powder Technology, 145, 2004, 190-202.
• [9] Dhoriyani M.L., Jonnalagadda K.K., Kandikatla R.K., Rao K.K., Silo music: sound emission during the flow of granular materials through tubes. Powder Technology, 167, 2006, 55-71.
• [10] Buick J.M., Chavez-Sagarnaga J., Zhing Z., Ooi J.Y., Pankaj D.M., Cambell D.M., Greated C.A., Investigation of silo-honking: slip-stick excitation and wall vibration. Journal of Engineering Mechanics ASCE, 131, 3, 2005, 299-307.
• [11] Rucka M., Wilde K., Tejchman J., Niedostatkiewicz M., Zjawisko muzyki silosowej-doświadczenia i model mechaniczny. XIII Konferencja Naukowo-Techniczna ,.Żelbetowe prężone zbiorniki na materiały sypkie i ciecze", Szklarska Poręba, 2007, 1-8.
• [12] Wilde K., Rucka M., Tejchman J., Silo-quake-measurements, a numerical polar approach and a war for its suppression. Powder Technology, http://dx.doi.Org/10.1016/j.powtec.2007.ll.008, 2007
• [13] Niedostatkiewicz M., Tejchman J., Reduction of dynamic effects during granular flow in silos. Powder Handling and Processing, 2008 (w druku).
• [14] Grudzień K., Romanowski A., Wizualizacja przepływu materiałów stałych w hoperach. Automatyka (półrocznik AGH), t. 8, z. 3, 2004, 401-408
• [15] Chaniecki Z., Dyakowski T., Niedostatkiewicz M., Sankowski D., Application of electrical capacitance tomography for bulk solids flow analysis in silos. Particle and Particle Systems Characterization, 23, 3-4, 2006, 306-312.
• [16] Chaniecki Z., Sankowski D., Monitoring and diagnosis of dynamics states using process tomography. Diagnostics of processes and systems, DPS 2007, EXIT, ISBN 978-83-60434-31-4, 2007, 387-394, 456 (in Polish)
• [17] Romanowski A., Grudzień K., Williams R.A., Analysis and Interpretation of Hopper Flow Behaviour Using Electrical Capacitance Tomography. Particle and Particle Systems Characterization, 23, 3-4, 2006, 297-305.
• [18] Pląskowski A., Beck M,S., Thorn R., Dyakowski T., Imaging Industrial Flows: Applications of Electrical Process Tomography. Bristol, IOP Publishing 1995, 232.
• [19] Yang WQ., Peng L., Image reconstruction algorithms for electrical capacitance tomography. Meas. Sci. Technol., 14, 2003, rl-r!4.
• [20] Lionheart WRB., Review: Developments in EIT reconstruction algorithms: pitfalls, challenge and recent developments. Physiol. Meas., vol. 25, 2004, 125-142.
• [21] Williams R. A., Beck M.S. (ed.), Process Tomography - Principles, Techniques and Applications. Oxford, Butterworth-Heinemann 1995, 507.