BazTech - Yadda

1

Sposób wzmocnienia obudowy odrzwiowej dla zabezpieczenia wyrobiska poddanego ciśnieniom eksploatacyjnym

Rotkegel Marek, Walentek Andrzej, Folwarczny Zbyšek, Knapski Roman

Przegląd Górniczy

|

2019

|

T. 75, nr 3

63--72

PL

Stalowa obudowa odrzwiowa jest podstawowym sposobem zabezpieczania wyrobisk korytarzowych w polskich kopalniach węgla kamiennego. Jej popularność wynika z kilku czynników, wśród których należy wymienić przede wszystkim stosunkowo niewielkie koszty zakupu i wykonania obudowy, wielowariantowość w zakresie przekroju wyrobiska (kształtu i rozmiaru), możliwość kształtowania w szerokim zakresie parametrów podpornościowych obudowy poprzez odpowiedni dobór kształtowników, materiałów, formatów i rozstawów odrzwi oraz przez stosowanie dodatkowych wzmocnień. Niestety w niektórych szczególnych przypadkach nośność obudowy może nie być wystarczająca. Sytuacja taka zaistniała w kopalni Silesia w chodniku 332, którego drążenie zaplanowano równolegle do chodnika kierunkowego 6 w odległości od niego około 3,0 m (z zachowaniem tzw.”płotu” o szerokości 3,0 m). Drążenie chodnika 332 miało odbywać się w trakcie eksploatacji pokładu 330 ścianą 333 w kierunku przeciwnym do jej biegu. Taki niekorzystny plan robót przyjęto z uwagi na zapewnienie ciągłości wydobycia (i jego odpowiedniego poziomu), sprawnego zbrojenia kolejnej ściany oraz jej uruchomienia bez zbędnej przerwy technologicznej związanej z pracami udostępniającymi i zbrojeniowymi. W warunkach występowania ciśnień eksploatacyjnych typowa obudowa odrzwiowa nie mogła być zastosowana w sposób efektywny. Dla zapewnienia odpowiednich (ekonomicznie uzasadnionych) rozstawów odrzwi (min. 0,5 m) należało zastosować dodatkowe wzmocnienia obudowy. Zdecydowano o podbudowaniu obudowy stojakami SV oraz zastosowaniu dodatkowych elementów wzmacniających odrzwia, tzw. zastrzałów, sprawdzonych wcześniej w kopalniach czeskich. Elementy te, montowane do odrzwi, znacząco podnoszą ich nośność, a przez to pozwalają w sposób bezpieczny stosować zwiększony (efektywny) ich rozstaw. W artykule przedstawiono konstrukcję wzmocnionej obudowy, wyniki analiz wytrzymałościowych (w tym porównanie z rozstawem bez proponowanego wzmocnienia) oraz doświadczenia wynikające z zastosowania tego rozwiązania w chodniku 332.

EN

The steel arch support is the basic method used to secure gallery workings in Polish hard coal mines. Its popularity stems from several factors, which first and foremost include the relatively low costs of purchase and manufacture of the support, its flexibility with regard to the working cross-section (shape and size) and the wide range of possibilities in the determination of the load capacity parameters of the support through the correct selection of sections, materials, formats and spacing of the arches as well as by utilising additional reinforcement. Unfortunately in some particular cases, the load capacity of the support may not be sufficient. Such a situation occurred in the Silesia mine in road 332, whose driving was planned in parallel to lateral 6 at a distance of approximately 3.0 m (retaining a 3.0 m-wide coal pillar). The driving of road 332 was supposed to take place during the mining of coal bed 330 via longwall 333 in the direction opposite to its course. This unfavourable work plan was adopted in order to ensure extraction continuity (and its appropriate level), the efficient setup of another longwall and its commencement without unnecessary technical delays related to opening and equipping works. Under the conditions of abutment pressure occurrence, a standard arch support could not be utilised in an effective manner. To ensure the appropriate (economically justified) arch spacing (min. 0.5 m), it was necessary to introduce additional support reinforcement. It was decided to brace the support with additional SV props and to use additional arch reinforcement elements – angle braces – which had been proven to be reliable in Czech mines. These elements, mounted on the arches, significantly increase their load capacities, and thus make it possible to safely utilise their greater (effective) spacing. The article presents the construction of the reinforced support, the results of strength analyses (including a comparison of the spacing without the proposed reinforcement) and the practical experience obtained as a result of the utilisation of this solution in road 332.

2

Wpływ konwergencji chodnika przyścianowego na proces przewietrzania sieci wentylacyjnej kopalni - badania modelowe

Walentek A., Janoszek T., Prusek S., Lubosik Z.

Przegląd Górniczy

|

2018

|

T. 74, nr 3

15--25

PL

W myśl aktualnie obowiązujących przepisów górniczych kopalnie węgla kamiennego zobligowane są do ciągłego przewietrzania wyrobisk górniczych w ilości zapewniającej utrzymanie w tych wyrobiskach wymaganego składu powietrza o określonej wilgotności i temperaturze, który zapewni właściwy komfort załóg górniczych zatrudnionych przy prowadzeniu eksploatacji pokładów węgla, zwłaszcza tych głęboko zalegających. Wszystkie wyrobiska górnicze, które stanowią elementy składowe sieci wentylacyjnej kopalni, powinny być przewietrzane w sposób umożliwiający utrzymanie prawidłowego stężenia tlenu na poziomie nie mniejszym niż 19% (objętościowo), a najwyższe dopuszczalne stężenia gazów w powietrzu, takich jak metan, tlenek węgla czy dwutlenek węgla, powinny być utrzymywane na stałym niezmiennym poziomie. Przepływ powietrza w sieci wentylacyjnej kopalni może zostać zakłócony na skutek naturalnej konwergencji (deformacji) wyrobisk podziemnych, doprowadzając do zmiany jego pierwotnego przekroju poprzecznego. Zmniejszenie pola powierzchni wyrobiska skutkuje powstaniem lokalnych oporów w przepływie powietrza i zmianą potencjałów aerodynamicznych odcinków znajdujących się za zdeformowanym wyrobiskiem, co w rezultacie prowadzi do pojawienia się stanów awaryjnych w procesie przewietrzania sieci wentylacyjnej kopalni. W artykule przedstawiono wyniki prowadzonych badań modelowych wpływu prognozowanej konwergencji wyrobiska przyścianowego na proces przewietrzania wybranego odcinka sieci wentylacyjnej kopalni w pełnym ich przekroju. Proces modelowania zaciskania wyrobiska podziemnego prowadzono z zastosowaniem metody elementów skończonych w programie PHASE2. Proces modelowania wpływu zmian pola przekroju wyrobiska na proces przewietrzania wybranego odcinka sieci wentylacyjnej kopalni przeprowadzono z zastosowaniem metod numerycznej mechaniki płynów CFD w programie Ansys-Fluent.

EN

According to the current regulations, hard coal mines are obliged to constantly ventilate mine workings in an amount ensuring the required air composition with a certain humidity and temperature, which will ensure proper comfort for mining crews employed in coal mining, especially deep deposits. All underground workings which are part of the mine ventilation network should be ventilated in a way that allows to maintain proper oxygen concentration not lower than 19% (by volume), and the maximal allowable concentrations of gases in the air such as methane, carbon monoxide or carbon dioxide should be kept at a constant level. The air flow in the mine ventilation network may be disturbed due to the natural convergence (deformation) and lead to change its original cross-section. Reducing the cross-section of the mining excavation may cause local resistance in the air flow and changes in aerodynamic potentials, which leads to emergency states in the mine ventilation network. This paper presents the results of numerical simulations of the mining excavation convergence influence on the process of ventilation of a selected part of the mine ventilation network. The mining excavation convergence was modeled with use of the finite element method in the PHASE 2 program. The influence of changes in the cross-section of the mining excavation on the ventilation process of a selected part of the mine ventilation network was carried out using the computational fluid dynamics method (CFD) in the Ansys-Fluent program.

3

Numeryczne modelowanie zjawiska kruchego zniszczenia szkła w hybrydowych belkach drewniano-szklanych

Kozłowski M., Hulimka J.

Szkło i Ceramika

|

2017

|

R. 68, nr 4

17--22

PL

Artykuł przedstawia wyniki numerycznych analiz dotyczących modelowania kruchego zniszczenia szklanego środnika hybrydowych belek drewniano-szklanych. Przedstawiono wpływ geometrii i wielkości elementów skończonych oraz wielkości energii pękania na zachowanie hybrydowych belek pod obciążeniem statycznym. Wyniki badań niszczących posłużyły do walidacji finalnych modeli obliczeniowych.

EN

The paper presents results of numerical studies on modelling of brittle failure (cracking) of glass web in hybrid timber-glass beams. The influence of element geometry, element size and value of fracture energy on the structural performance were analyzed. Final numerical models were validated by comparing their results with the results of experimental studies.

4

Spiętrzenie naprężeń w konstrukcjach cienkościennych – zagadnienia modelowania i optymalizacji

Szybiński B.

Zeszyty Naukowe. Mechanika / Politechnika Opolska

|

2015

|

z. 106

89

PL

Cienkościenne elementy konstrukcyjne znajdują szerokie zastosowanie we współczesnych konstrukcjach, a ich skomplikowane kształty mogą zawierać liczne karby. Towarzyszące karbom spiętrzenie naprężeń jest źródłem inicjacji uszkodzenia konstrukcji. Optymalny dobór parametrów karbów, prowadzący do minimalizacji efektów spiętrzenia naprężeń nabiera więc szczególnego znaczenia w projektowaniu. Oprócz optymalizacji konstrukcji, w numerycznie wspomaganym projektowaniu istotnym jest wprowadzenie nowych modeli obliczeniowych, pozwalających na ocenę efektów spiętrzenia. Przykładem są elementy skończone typu Trefftza, które dzięki zastosowaniu układów funkcji analitycznych pozwalają na szybką ocenę koncentracji, np. wokół karbów w postać otworów.

5

Komputerowy system wspomagający projektowanie technologii walcowania blach cienkich ze stali wielofazowych

Rauch Ł., Bzowski K., Bednarski K., Kuziak R., Radwański K., Pietrzyk M.

Prace Instytutu Metalurgii Żelaza

|

2015

|

T. 67, nr 2

129--135

PL

W artykule opisano komputerowy system wspierający projektowanie technologii walcowania blach ze stali wielofazowych. Do modelowania złożonych procesów metalurgicznych występujących w procesie walcowania zastosowano heterogeniczne architektury komputerowe. Zasadniczym celem pracy było uzyskanie integracji dziedzinowo zorientowanego systemu VirtRoll z platformą Scalarm działającą na bazie architektury usług sieciowych SOA (ang. Service Oriented Architecture) i umożliwiającą masowe zrównoleglenie oraz analizę parametryczną. Szczególny nacisk położono na aspekty bezpieczeństwa integracji oraz udostępniania zasobów. W artykule opisano następującą funkcjonalność systemu: przepływ informacji przy modelowaniu walcowania, dziedzinowo zorientowany system do interpretacji badań doświadczalnych, integracja tego systemu z platformą do analizy parametrów procesu. Ponadto, omówione zostały możliwości zastosowania opracowanego rozwiązania w praktyce jak i potencjalne korzyści ekonomiczne wynikające z tego zastosowania.

EN

The paper describes the computer system for the design of rolling technology for multiphase steel strips. Heterogeneous computational infrastructures were applied to study complex metallurgical processes occurring during rolling. The goal of the work was achieved by integration of a domain-oriented system (VirtRoll) with a platform for massive parameter studies (Scalarm) on the basis of Service Oriented Architecture (SOA). In particular, technological and security aspects of the integration and permissions delegation are discussed in the paper. The following aspects of the system are describe: a workflow of studying rolling processes with the parameter study approach, the domain-oriented system for conducting metallurgical experiments, its integration with the platform for parameter studies along with its enhancements, a sample use of the developed solution and its potential business benefits.

6

Propozycja wykorzystania automatów komórkowych do modelowania inicjacji i propagacji pęknięć w wyniku zmęczenia cieplnego

Rauch Ł., Nowak P., Trębacz L., Marciniak M., Pietrzyk M.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2013

|

R. 58, nr 11

737--742

PL

W artykule przedstawiono ogólną koncepcję modelu automatów komórkowych (CA) dla zjawiska zmęczenia cieplnego i opisano reguły przejścia. Wstępne symulacje wykonano dla próby zmęczenia cieplnego przeprowadzonej na stanowisku badawczym w Politechnice Wrocławskiej. Przedstawione zostały wyniki jakościowe otrzymane z symulacji MES w skali makro i automatów komórkowych w skali mikro.

EN

General idea of the cellular automata (CA) model for the thermal fatigue is presented in the paper. Transition rules are described. Primary simulations were performed for thermal fatigue test installed at the Wrocław University of Technology. Results of qualitative analysis using finite element code in macro scale and cellular automata in micro scale are presented.

7

Problem doboru najlepszego modelu dla symulacji cyklu wytwarzania blachy ze stali DP

Pernach M., Kuziak R., Pietrzyk M.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2013

|

R. 58, nr 11

714--719

PL

W artykule dokonano klasyfikacji modeli przemian fazowych w aspekcie ich możliwości obliczeniowych i czasów obliczeń. Dla potrzeb optymalizacji cyklu produkcji wybrano prosty model opisujący kinetykę przemian fazowych i oceniono możliwości tego modelu w zakresie przewidywania parametrów charakteryzujących własności wyrobów. Wykazano, że model ten w sposób pośredni pozwala przewidywać skład chemiczny i własności martenzytu.

EN

Classification of phase transformation models with respect to computing times and predictive capabilities is presented. For optimization of manufacturing cycle simple model, which describes kinetics of phase transformations, was selected. Capabilities of this model regarding prediction of properties of products were evaluated. It was shown that this model allows for indirect calculation of chemical composition and properties of martensite.

8

Spalanie węgla kamiennego w powietrzu wzbogaconym tlenem a zanieczyszczenia

Kowalik M., Zajemska M.

Polityka Energetyczna

|

2013

|

T. 16, z. 2

85--101

PL

Obecnie zdecydowana większość państw opiera swój przemysł energetyczny na źródłach nieodnawialnych. Jednak energetycznemu wykorzystaniu zasobów naturalnych towarzyszy emisja szkodliwych produktów spalania. Rosnąca świadomość negatywnego oddziaływania zanieczyszczeń na środowisko, a przede wszystkim na organizm ludzki doprowadziła do wzrastającej aktywności badań w obszarze technologii spalania, które w znacznym stopniu pozwolą na ograniczenie tworzących się zanieczyszczeń. W niniejszym artykule przedstawiono analizę procesu spalania węgla kamiennego w powietrzu wzbogaconym tlenem w eksperymentalnej komorze fluidalnej. Mając na uwadze wymagania dotyczące ochrony środowiska w kwestii ograniczenia emisji zanieczyszczeń szczególną uwagę zwrócono na problematykę formowania szkodliwych produktów spalania węgla. W celu oszacowania składu chemicznego spalin wykorzystano numeryczne modelowanie. Obliczenia wykonano w najnowszej wersji programu CHEMKIN dla reaktora idealnego wymieszania (PSR), opierając je na zmodyfikowanym mechanizmie GRI- Mech 3.0 obejmującym 152 reakcje chemiczne oraz 46 pierwiastków i związków chemicznych. Przeprowadzone obliczenia pozwoliły na ocenę wpływu składu atmosfery gazowej na stężenie: dwutlenku węgla, tlenków siarki, tlenków azotu i tlenku węgla, a także umożliwiły głębsze poznanie mechanizmów tworzenia się poszczególnych zanieczyszczeń. Otrzymane wyniki badań modelowych przedstawiono graficznie oraz dokonano ich analizy. Zaprezentowane wyniki badań dowodzą, że spalanie węgla kamiennego w powietrzu wzbogaconym tlenem prowadzi do wzrostu stężenia CO2 w spalinach, co pozwala na jego ograniczenie w drodze sekwestracji.

EN

Presently, the energy industries of the vast majority of countries are based on non- renewable sources. However, the use of natural resources in energy production is connected with the emission of harmful combustion byproducts. Growing awareness of the negative impact of pollution on the environment and above all human health, has led to increasing research in the field of combustion technology, which will allow a significantly reduction in farmed pollutants. This article presents an analysis of the process of oxygen-enriched hard coal combustion in a fluidized bed. Bearing in mind the environmental protection requirements concerning the reduction in the emissions of pollutants, this analysis paid particular attention to the problems of the formation of harmful coal combustion byproducts. In order to estimate the chemical content of fumes, numerical modeling was applied. Calculations were conducted using the latest version of the CHEMKIN program for the Perfectly Stirred Reactor (PSR), based on a modified GRI-Mech 3.0 mechanism including 152 chemical reactions and 46 elements and chemical compounds. The conducted calculations allowed this study to assess the impact of the gas atmosphere’s content on the concentration of carbon dioxide, sulfur oxides, nitric oxides and carbon monoxide, while also allowing for a better understanding of the mechanisms forming respective pollutants. The results obtained in the model tests were represented graphically and analyzed. The research results prove that the coal combustion in oxygen-enriched atmosphere leads to CO2 concentration in flue gas increase, what allows to its reduction by the sequestration.

9

Wpływ geometrii układu wykrojów wstępnie rozcinających na zużycie wykroju rozcinającego podczas wielożyłowego walcowania

Mróz S., Szota P., Strycharska D.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2013

|

Vol. 80, nr 11

772--775

PL

W pracy określono zużycie wykroju rozcinającego podczas czterożyłowego walcowania prętów żebrowanych o średnicy 12 mm. Do numerycznego modelowania procesu walcowania zastosowano kalibrowanie walców stosowane w jednej z polskich hut oraz nowe. Do określenia zużycia wykroju rozcinającego wykorzystano wyniki obliczeń numerycznych jednostkowej pracy sił tarcia otrzymane za pomocą programu komputerowego Forge2011® oraz obliczeń empirycznych. Zmiana kalibrowania walców dla układu wykrojów wstępnie rozcinających spowodowała znaczące zmniejszenie zużycia wykroju rozcinającego. Na podstawie przeprowadzonych badań możliwe było określenie zmiany geometrii mostków wykroju rozcinającego łączącego poszczególne żyły.

EN

The wear of slitting pass during rolling 12 mm-diameter ribbed bars in the four-strand technology was determined in the paper. For the computer simulations, the roll pass design used in one of the Polish steelworks and a new roll pass design were utilized. For determining the wear of the slitting pass, the results of numerical computation of unit friction force work done using the Forge2011® software program and empirical computation results were used. The change of the roll pass design for the pre-slitting passes resulted in a significant reduction of slitting pass wear. Based on the tests carried out it was possible to determine the variations in slitting pass geometry of the bridge(s) connecting individual strands.

10

Modyfikacja kalibrowania walców dla wstępnej grupy klatek walcowni ciągłej prętów i kształtowników

Mróz S., Dyja H., Szota P., Wierzba A.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2013

|

Vol. 80, nr 5

305--309

PL

Oddana do użytku w roku 2009 nowa walcownia ciągła D370 w jednym z krajowych zakładów przemysłowych, była zaprojektowana do walcowania prętów i kształtowników z wsadu o wymiarach przekroju 180×160 mm. Zakład ten nie dysponuje wsadem o ww. wymiarach i do walcowania stosuje własne wlewki ciągłe o wymiarze przekroju 160×160 mm. Stąd też, celem pracy było opracowanie nowego kalibrowania walców dla dwóch klatek grupy wstępnej umożliwiającego walcowanie z wsadu o wymiarach przekroju 160×160 mm. Weryfikację opracowanego kalibrowania walców wykonano za pomocą numerycznego modelowania plastycznego płynięcia metalu w poszczególnych przepustach z zastosowaniem programu komputerowego Forge2011®. Analizując wyniki symulacji komputerowych stwierdzono, że opracowane nowe kalibrowanie do walcowania z wlewków o wymiarach przekroju 160×160 mm zapewnia otrzymanie pasma po piątym przepuście o podobnych wymiarach, jak podczas walcowania z wsadu o wymiarach przekroju 180×160 mm.

EN

Commissioned in 2009 in one of the Polish Steelworks, the new D370 continuous rolling mill was designed for rolling bars and shapes from 180×160 mm feedstock. The Steelworks has not feedstock of these dimensions available and used 160×160 mm concast slabs for rolling. Therefore, the aim of the study was to develop a new roll pass design for two roughing group stands, which would allow rolling from 160×160 mm feedstock. The verification of the developed roll pass design, on the other hand, was done by numerical modelling using Forge2011®. By analysis the results of computer simulation it was found that the developed new roll pass design for rolling from 160×160 mm slabs ensured a band to have been obtained after the fifth pass with dimensions which were similar to those resulting from 180×160 mm.

11

Kontrola stężenia NOx w procesie spalania gazu ziemnego

Poskart A., Zajemska M.

Chemik

|

2013

|

Vol. 67, nr 10

848--855

PL

W artykule podjęto problematykę formowania tlenków azotu w procesie spalania gazu ziemnego przy zmiennej wartości stosunku nadmiaru powietrza i temperatury. Wymienione parametry odgrywają bowiem istotną rolę w powstawaniu NOx, o czym świadczą zaprezentowane wyniki badań oraz liczne publikacje. Kontrola tych parametrów pozwala ograniczyć ilość formowanych tlenków azotu. W ramach badań przeprowadzono eksperyment laboratoryjny oraz obliczenia numeryczne, mające na celu określenie wpływu stosunku nadmiaru powietrza i temperatury na udział NOx w spalinach. Pomiaru stężenia NOx dokonano w piecu elektryczno-gazowym za pomocą analizatora Testo 350. Przeprowadzono też symulacje komputerowe z wykorzystaniem programu CHEMKIN. Otrzymane wyniki badań doświadczalnych i modelowych przedstawiono graficznie oraz dokonano ich analizy porównawczej.

EN

Article discusses the problem of nitrogen oxides formation during the natural gas combustion with variable excess air factor and temperature. These parameters play an important role in the NOx formation, as evidenced by present results of research and numerous publications. control of these parameters allows to limit the amount of formed nitrogen oxides. The purpose of this study was to determine the effect of excess air factor and temperature on the part of NOx in the exhaust. Research consisted of conducting laboratory experiments and performing numerical calculations. NOx concentrations were measured in the electric- gas furnace using gas analyzer Testo 350. Furthermore, computer simulations were carried out using the program CHEMKIN. The obtained experimental and model results were presented graphically and there was made a comparative analysis.

12

Ekologiczne korzyści spalania węgla w atmosferach modyfikowanych tlenem

Zajemska M., Radomiak H.

Rynek Energii

|

2012

|

Nr 6

34--39

PL

W artykule podjęto problematykę prognozowania efektów ekologicznych procesu spalania węgla kamiennego w atmosferach modyfikowanych tlenem. Wielkość stężenia wybranych produktów spalania oszacowano przy użyciu metod numerycznych. Warunki brzegowe sformułowano w oparciu o dane uzyskane w ramach badań eksperymentalnych. Analizowanym obiektem był 0,1 MW pilotażowy kocioł fluidalny CFB. Symulacje numeryczne wykonano przy użyciu profesjonalnego oprogramowania CHEMKIN-PRO. Plik chemiczny obejmował 46 związków i pierwiastków chemicznych oraz 152 reakcje chemiczne. Obliczenia przeprowadzono dla różnych atmosfer gazowych. W ramach obliczeń wyznaczono 46 produktów spalania. Szczegółowej analizie poddano wybrane produkty spalania, a mianowicie CO2, CO, SO2 i NO. Przeprowadzone symulacje komputerowe dowiodły, że wykorzystanie metod numerycznych do przewidywania produktów spalania stanowi nieodłączny i niezastąpiony element badań. Ze względu na ograniczenia techniczne i pomiarowe nie jest bowiem możliwa szczegółowa analiza złożonych zagadnień związanych z procesami spalania. Uzyskane wyniki obliczeń wskazują, że stężenia wybranych produktów spalania zależą silnie od składu atmosfery gazowej.

EN

The article takes issues of ecological advantages forecasting of hard coal combustion in oxygen-enriched combustion. The concentration of selected combustion products estimated with numerical methods using. The boundary conditions were formulated in base on data received during experimental researches. The analyzed object was a 0.1MW CFB boiler of a small pilot-scale. The numerical simulations was realized with a professional software CHEMKIN-PRO using. The chemical file included 46 compounds and chemical elements and 152 chemical reactions. The calculations were carried out for various gaseous atmospheres. Within a framework of calculations determined 46 combustion products. The detailed analysis contained selected combustion products, namely: CO2, CO, SO2 and NO. The computational simulations proved, that the numerical methods using to forecasting combustion products were an inseparable and an irreplaceable elements of researches. The technical and measurement limitations precluded detailed analysis the complex matters of combustion processes. The obtained calculation results showed that the concentrations of selected combustion products strongly depend on gaseous atmosphere composition.

13

Badanie dyspersji chromatycznej serii włókien mikrostrukturalnych o silnie nieliniowych właściwościach do generacji typu supercontinuum

Hołdyński Z., Szymański M., Murawski M., Mergo P., Merta I., Gawrońska M., Marć P., Jaroszewicz L. R., Nasiłowski T.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2012

|

Vol. 53, nr 11

33-35

PL

Zjawiska nieliniowe występujące we włóknach mikrostrukturalnych mają charakter kompleksowy. Aplikacyjne wykorzystanie zjawisk nieliniowych wiąże się z umiejętnością ich kontroli. Jednym z głównych zagadnień dotyczących nieliniowej optyki światłowodowej jest opracowanie optymalnych parametrów geometrycznych włókien do uzyskania poprawy efektu poszerzenia widma - supercontinuum. Bezpośredni związek własności dyspersyjnych i efektów nieliniowych otwiera możliwości pozwalające na opracowanie szerokospektralnych źródeł. Włókna mikrostrukturalne prezentowane w artykule utrzymują kompatybilność ze standardowymi włóknami komercjalnymi zarówno w przypadku łączenia jak spawania itd. Wykorzystanie zróżnicowanych nieliniowych właściwości włókien mikrostrukturalnych pozwala na rozwinięcie nowych możliwości aplikacyjnych. W artykule prezentujemy teoretyczne i eksperymentalne wyniki badań dyspersji chromatycznej w serii włókien mikrostrukturalnych o zróżnicowanych parametrach geometrycznych. Rezultaty badań pozwalają na opracowanie włókien o odpowiednich własnościach dyspersyjnych do uzyskania źródła typu supercontinuum. Stosowana interferometryczna metoda pomiaru dyspersji chromatycznej umożliwia charakteryzację krótkich odcinków badanych włókien z ekstremalną precyzją. Proces pomiaru wspomagany jest oprogramowaniem użytkowym do analizy rozkładów prążkowych. Prezentowany układ interferometryczny umożliwia porównanie uzyskanych wyników pomiaru z danymi uzyskanymi w procesie modelowania. Wysoki stopień korelacji między rezultatami modelowania i pomiaru pozwala na kontrolę poziomu dyspersji włókien w procesie produkcji. Dodatkowo, precyzyjny pomiar dyspersji chromatycznej (w szczególności w obszarze zerowego poziomu dyspersji) pozwala na znacznie efektywniejszą kontrolę zachodzących efektów nieliniowych, a tym samym na zwiększenie efektywności w procesie poszerzenia widma.

EN

Nonlinear effects in microstructured fibres have complex nature. Dispersion characteristics are the fundamental properties of microstructured fibres (MSFs) with respect to the nonlinear applications. The changes of fibre dispersion may strongly influence the whole chain of diverse nonlinear effects resulting in supercontinuum generation (SG). Transferring the experience from the topics related to tailoring different properties of MSFs to investigate the potential design freedom of dispersion opens novel possibilities of building the customized, all-fibre broadband and bright light sources. The silica nonlinear microstructured fibres, as presented in this paper, become compatible with standard fibre components and technologies (e.g. splicing, connectorization etc). Supercontinuum generated in a small-core MSF is a very interesting nonlinear phenomenon from application-oriented point of view. A development of tailored dispersion of highly non-linear silica MSF offers us the possibility of constructing a customized broadband light source. Therefore, in the paper we present a theoretical and experimental investigation of dispersion characteristics of several different MSFs. Our studies are leading to the development of adapted dispersion properties, allowing construction of customized supercontinuum sources. White light interferometry set-up, resulting in extremely high precision measurement of chromatic dispersion, is demonstrated, together with fully computer controlled fringe pattern analysis. Constructed set-up permitted comparison of chromatic dispersion measurements of micro- structured fibres with modified fibre cross-section dimensions during the production process. High correlation between modelling and measured data gives possibility to control dispersion level in manufacturing process. Additionally, precisely designed and measured chromatic dispersion, especially around the zero dispersion wavelength, enables superior estimation of MSF nonlinear effects.

14

Zastosowanie metod numerycznych do oceny wpływu energetycznego wykorzystania paliw na stan powietrza atmosferycznego

Zajemska M., Poskart A.

Ekologia i Technika

|

2012

|

R. 20, nr 5

306-312

PL

W niniejszym artykule przedstawiono możliwości przewidywania i ograniczania produktów spalania, a w szczególności tlenków azotu, podczas współspalania paliw tradycyjnych i odnawialnych (biopaliwa) z wykorzystaniem numerycznego modelowania. Głównym paliwem był gaz ziemny, natomiast biopaliwa wprowadzano do procesu jako paliwa reburningowe. Analizie poddano następujące biopaliwa: słoma, siano, opady z tartaku, wierzba energetyczna, olej rzepakowy oraz biogaz syntetyczny. Konwencjonalnym paliwem reburningowym był olej napędowy. Chemię procesu spalania modelowano przy wykorzystaniu oprogramowania CHEMKIN. Mechanizm spalania obejmował 126 reakcji oraz 33 pierwiastki i związki chemiczne. Obliczenia numeryczne przeprowadzono dla komory eksperymentalnej, a następnie dokonano weryfikacji wyników badań modelowych w oparciu o wyniki uzyskane na drodze doświadczeń. Stężenie NOx przeliczono na emisję wyrażoną w mg/s. Wielkość redukcji przedstawiono za pomocą skuteczności redukcji.

EN

In this article showed the possibilities of prediction and combustion products decrease, in particular NOx, during co- combustion process of traditional and renewable (biofuels) fuels with numerical modelling using. The primary fuel's was natural gas. Biofuels introduced to combustion process as reburning fuels. The following biofules make subject to analysis, namely: a straw, a hay, a sawmill wastes, an energetic willow, a rape oil and synthetic biogas. The conventional fuel's was diesel oil. The chemistry of the combustion process was modelled using the software CHEMKIN. Numerical computations were performed for the experimental chamber. Then was executed the verification on basis of experimental data results.

15

Numeryczna ocena bezpieczeństwa konstrukcji liniowych w obszarach zagrożonych dużymi deformacjami górniczymi

Fedorowicz L., Fedorowicz J.

Drogi : budownictwo infrastrukturalne

|

2012

|

Nr 4 (6)

36-41

PL

Obiekty infrastruktury transportu stanowią istotny obszar działalności inwestycyjnej na terenach górniczych i pogórniczych. Implikuje to specyficzne problemy zarówno w zakresie profilaktyki górniczej, jak i budowlanej. Zagrożenie stanu bezpieczeństwa obiektu budowlanego na podłożu górniczym wynika generalnie z wymuszonych eksploatacją przemieszczeń i odkształceń podłoża.

EN

The paper presents the issue of safety assessment of linear structures in areas at risk of large mining deformities.

16

Analiza teoretyczno-eksperymentalna wpływu współspalania odpadów drzewnych w formie paliw reburningowych z gazem ziemnym na skład chemiczny spalin

Zajemska M.

Drewno : prace naukowe, doniesienia, komunikaty

|

2012

|

vol. 55, nr 188

71-85

PL

W artykule podjęto problematykę wykorzystania stałych odpadów drzewnych jako paliw reburningowych, w procesie współspalania z gazem ziemnym. Zaproponowana forma spalania stwarza możliwość nie tylko zagospodarowania odpadów przemysłu drzewnego, ale również redukcji zanieczyszczeń, a w szczególności tlenków azotu, ze względu na specyfikę metody reburningu. Ze względu na ograniczone możliwości pomiarowe eksperyment laboratoryjny poszerzono o symulacje numeryczne.

EN

The energy utilization of waste fuels of vegetable origin, in particular wood waste, is beneficial not only for economic reasons, but primarily ecological reasons, as demonstrated by the research results obtained. One way of utilizing wood waste for energy purposes is its co- combustion with other fuels, such as natural gas (or coal), in the reburning process, which leads to a reduction in pollution, in particular a reduction in the concentration of nitrogen oxides. A reburning method can be used in much power equipment, both in the power industry, and industry as a whole. Although in the reburning of fuel conventional fuels are mainly used, there are many reasons to use biofuel, because of its reductive properties. The results of this research were very close to experimental, proving the accuracy of the assumptions adopted in the model. The slightly lower NOx concentration value obtained in the model research is the result of the condition of a perfect stirring of the reactants, ie, the main assumptions adopted in the calculation model. Furthermore, numerical simulations provided data that would be impossible in the experiments, namely, the detailed composition of flue gases for different reburning fuel shares. Due to the high concentration of CO, actual measurement in experimental conditions was not possible. The satisfactory research results presented in this article create the need for further experiments using a pressure pulse to increase the intensification of stirring, and thus receive a more effective reduction in nitrogen oxide concentration . However, a more simplified chemical model should also be considered, containing a smaller number of reactions and chemical compounds, whose share in the flue gases is not as large.

17

Analiza ekonomiczno - ekologiczna energetycznego wykorzystania wy-branych paliw

Zajemska M., Radomiak H.

Rynek Energii

|

2011

|

Nr 6

33-39

PL

W artykule podjęto problematykę produkcji ciepła z różnych nośników energii, w tym odpadów pochodzenia roślinnego. Dokonano przeglądu i analizy rynku paliw w Polsce pod kątem ekonomicznym oraz ekologicznym. W oparciu o aktualne ceny paliw oszacowano koszty wytworzenia 1 GJ energii z wybranych nośników. Produkcji ciepła nieodłącznie towarzyszy emisja zanieczyszczeń, dlatego też w artykule obok aspektu ekonomicznego poruszono aspekt ekologiczny. Przy pomocy profesjonalnego oprogramowania CHEMKIN-PRO oszacowano skład chemiczny spalin powstałych ze spalania różnych paliw w odniesieniu do 1 GJ ciepła. Numeryczne obliczenia produktów spalania mogą rzutować na wybór optymalnej, ekologicznej technologii produkcji ciepła dla określonych użytkowników.

EN

In this article collected the problems of heat production from different energy carriers included the plant wastes. The article contained the review and analysis of fuels market in Poland on economic and ecological aspects. In support on current prices of fuels estimated the production costs of 1GJ energy from chosen carriers. The heat production was connected with emission of pollutants. In this article both the economic and ecological aspects per 1 GJ of heat are discussed. The article presents the results of the chemical composition of combustion process received with the help of professional software, namely CHEMKIN - PRO. The numerical calculation of combustion products can influence on the choice of optimal, ecological technology of heat production for definite users.

18

Wpływ kształtu wykroju przedgotowego na rozkład warstwy platerującej podczas procesu walcowania prętów bimetalowych Al-Cu

Wąsek S., Mróz S., Szota P.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2011

|

Vol. 78, nr 9

837--840

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań numerycznych procesu walcowania prętów bimetalowych Al-Cu o średnicy końcowej 18 mm. W celu określenia wpływu kształtu wykrojów przedgotowych na rozkład warstwy miedzianej na aluminiowym rdzeniu pręta zaprojektowano trzy układy wykrojów wydłużających. Wsadem był wstępniak o średnicy 22 mm i równomiernym rozkładzie warstwy platerującej na obwodzie. Udział warstwy miedzi w przekroju poprzecznym pręta wynosił 10 i 15 %. Stwierdzono, że najbardziej równomierny rozkład warstwy platerującej na obwodzie rdzenia można otrzymać stosując układ wykrojów: dwupromieniowy owal modyfikowany–koło.

EN

The paper presents the results of the numerical modelling of the rolling process of Al-Cu bimetallic rods. The final diameter of the rods was 18 mm. In order to determine the influence of the shape elongating oval grooves on the distribution of copper layer on an aluminum core rod, three types of oval grooves were designed. The stock was round rod with diameter 22 mm and uniform distribution of the cladded layer at the perimeter. The share of the copper layer in the cross section of the rod was 10 and 15 %. It was found out that the most uniform distribution of cladded layer at the perimeter of the core can be obtained by using the elongating grooves modified oval–round.

19

Numeryczne modelowanie procesu ciągnienia prętów bimetalowych miedź-aluminium

Mróz S., Szota P., Dyja H.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2011

|

Vol. 78, nr 1

84-86

PL

W pracy przeprowadzono analizę numeryczną procesu ciągnienia prętów bimetalowych miedź-aluminium opartą na programie komputerowym Forge2008Ž. Zastosowane pręty bimetalowe charakteryzowały się różnymi wartościami naprężenia uplastyczniającego poszczególnych komponentów pręta. Wsadem do ciągnienia były aluminiowe pręty okrągłe o średnicy 10,9 i 10,6 mm pokryte warstwą miedzi o grubości 0,3 i 0,45 mm. Wykazano, że proces ciągnienia prętów bimetalowych charakteryzuje się dużą nierównomiernością odkształceń i naprężeń wzdłużnych.

EN

In the work the numerical analysis of drawing copper-aluminium bimetallic bars on the base of Forge2008Ž program has been shown. The bimetallic bars had different values of the yield stress between components. The original bars were round (10.9 and 10.6 mm diameter) aluminium bars, covered with 0.3 and 0.45 mm copper layer. It was found that the bimetallic bars drawing process characterize large non-uniform strain and longitudinal stresses.

20

Non-uniformity of deformation as an important factor of ovality formation in the billets for railway wheels at free upsetting with figured dies

Dyja H., Danchenko V., Shramko A., Chukhlib A., Ashkelianets A.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2011

|

Vol. 78, nr 5

365--369

EN

The paper presents research results of non-uniformity of deformation as important factor of ovality formation in the billets for railway wheels at free upsetting with figured dies. For the numerical modeling of the upsetting process the FORGE computer software, which based on finite element method was used. The physical modelling of the process of free upsetting was carried out on the lead samples, on the universal testing machine GMS-50.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań nierównomierności odkształcenia jako ważnego czynnika kształtowania owalności w kęsach na koła kolejowe, podczas kucia swobodnego w kowadłach kształtowych. Do numerycznego modelowania procesu kucia zastosowano komputerowy program FORGE, bazujący na metodzie elementów skończonych. Modelowanie fizyczne kucia swobodnego zostało przeprowadzone na próbkach z ołowiu, na uniwersalnej maszynie testującej GMS-50.