PL
 |
EN
Preferencje help
Polish version English version Język
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 16

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
1
Content available remote Wyznaczenie wartości parametrów charakteryzujących turbulentny przepływ powietrza w pobliżu ociosu wyrobiska kopalnianego
Skotniczny P., Ostrogórski P., Krawczyk J., Janus J.
Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN
|
2018
|
T. 20, nr 4
295--305
PL
W artykule przedstawiono analizę przepływu powietrza w pobliżu ociosu wyrobiska górniczego prowadzonego w obudowie typu ŁP. Analiza została przeprowadzona na podstawie danych eksperymentalnych pochodzących z ulepszonego wielopunktowego systemu pomiarowego opartego na termoanemometrach trójwłóknowych. W zmodyfi kowanym rozwiązaniu, system umożliwiał pomiar zmienności składowych czasowych wektora prędkości w dowolnie długim przedziale czasu, z częstotliwościami próbkowania sięgającymi do 20 kHz na kanał (włókno). Ulepszone parametry akwizycyjne systemu umożliwiły otrzymanie pełniejszego obrazu turbulentnego przepływu powietrza. Omawiany w pracy eksperyment został przeprowadzony w obszarze przyociosowym wybranego wyrobiska Kopalni Doświadczalnej „Barbara”. Mierzono w punktach leżących w przekroju poprzecznym wyrobiska, usytuowanym w połowie szerokości łuku obudowy. Pomiary odbyły się w warunkach ustabilizowanego przepływu powietrza wentylacyjnego, z wyłączeniem zakłóceń powodowanych przez normalny ruch kopalni. Podczas pomiarów zarejestrowano czasowe przebiegi zmienności składowych wektora prędkości w dwóch seriach składających się z 11 obserwacji sześćdziesięciosekundowych oraz dwie dłuższe – dziesięciominutowe.
EN
The paper describes air flow analysis form data gattered in the vicinity of a mine heading’s sidewall. Analysis was built upon experimental data which was acquired from updated multi point system. System consists of 3D-wire thermoanemometers. In modified solution the system was enhanced for better frequency sampling 20 kHz per wire, what it allowed to measure velocity vector components in much better quality. Updated acquisition parameters helped us to get wider spectrum of turbulent phenonena in the air flow. The experiment was prepared and run in KD Barbara experimental mine. The measurements was carried out in horizontal line in a cross section through arch of ŁP-type arch support. During the measurements the air flow was stabilized, excluding interference flows from normal work of mine. Eleven observations for 1 minute and two observations for 10 minutes was acquired.
2
Content available remote Modele numeryczne turbulencji – źródła i dostosowanie do specyfiki aerologii górniczej
Krawczyk J., Janus J., Głuch B., Skotniczny P., Ostrogórski P.
Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN
|
2018
|
T. 20, nr 4
355--362
PL
W artykule omówiono temat modelowania zjawisk turbulentnych w kopalniach podziemnych. Kopalnie podziemne ze względu na technologię wydobycia posiadają skomplikowaną sieć wentylacyjną. Dotychczas stosowane w wentylacji przemysłowej i nie tylko półempiryczne modele turbulencji posiadają stałe, które zostały określone w wyniku badań podstawowych dla geometrii odbiegających od tych spotykanych w górnictwie. Zastosowanie tego typu modeli umożliwia poszukiwanie rozwiązań dla wielu zagadnień, jednak kosztem konieczności sprawdzenia, czy dany model jest w stanie wystarczająco dobrze opisywać wybrane zagadnienia. Dla wentylacji kopalń podziemnych tego typu walidacje przeprowadzono w bardzo ograniczonym zakresie i nie wystarczają one do pełnej reprezentacji zjawisk występujących w wyrobiskach kopalnianych. W związku z tym pojawiła się potrzeba uaktualnienia lub rozszerzenia istniejących wartości stałych stosowanych w modelach numerycznych odpowiednich do geometrii wyrobisk górniczych. W artykule przeprowadzono przegląd dotychczas stosowanej metodyki określania stałych w wybranych modelach turbulencji na podstawie wyników badań eksperymentalnych typowych zagadnień przepływowych. Określono zarys analogicznego programu badań w zakresie wybranych zagadnień przepływowych charakterystycznych dla wentylacji kopalń.
EN
Paper presents discusses about turbulent phenomena modelling in underground mining which, due to the mining technology, has complicated ventilation network. So far, in industrial ventilation semi-empirical turbulence models have been used. These models use constants, which were determined as a result of basic research on geometries of shapes, which in most cases are different from the shapes of workings of underground mines. The use of this type of models helps in searching solutions for many problems, but results of numerical calculations should be checked if the given model is able to describe to selected issues well enough. For underground mine ventilation systems, the validations have been carried out to a very limited extent and they are not sufficient to fully represent phenomena occurring in mine drifts. Therefore, it is necessary to update or extend the existing constants values used in turbulence models to customize them to specific conditions of trhe flow in the workings of underground mines. Paper conatins a review of used methodology for determining constants in selected turbulence models based on results of typical flow problems investigations and an outline of planned studies.
3
Content available remote Koncepcja rozproszonego systemu pomiarowego parametrów fizykochemicznych rejonu ściany w oparciu o analizę metod pomiarowych parametrów atmosfery kopalni węgla kamiennego
Kruczkowski J., Ostrogórski P.
Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN
|
2018
|
T. 20, nr 3
207--215
PL
W artykule omówiono metody pomiaru prędkości przepływu powietrza, ciśnienia i stężeń metanu w rejonie ściany podczas pracy kompleksu wydobywczego. Ograniczono się do wybranych mierników stacjonarnych. Przedstawione zostały czujniki wielkości fizykochemicznych powietrza oraz sposoby przekazywania danych pomiarowych. Zaproponowano nowe rozwiązanie stacjonarnego systemu metrologicznego parametrów fizykochemicznych powietrza dla rejonu ściany.
EN
The article presents discussion of measuring methods used in coal mining near longwall area. This discussion was reduced to quantities such as air velocity, pressure and methane concentration. In the result was proposed new solution of metrological stationary system which can be applied to measurements of physicochemical parameters of air in longwall area.
4
Content available Three-dimensional air velocity distributions in the vicinity of a mine heading’s sidewall
Skotniczny P., Ostrogórski P.
Archives of Mining Sciences
|
2018
|
Vol. 63, no. 2
335--352
EN
The presented paper describes the results of an experiment determining the instantaneous values of velocity vector components of the air stream at selected spots of the boundary layer formed at the sidewalls of the mine heading in the ŁP type steel arch support. The experiment was carried out in a mine heading in an active hard coal mine. A 3-axis thermoanemometric probe was used to obtain three-dimensional distributions of the velocity and turbulent values, such as turbulence intensity and turbulent kinetic energy of the flowing ventilation air stream. The analysis of the measurement results was aided by a numerical solution of the discussed case of flow. The research results presented in this paper provide a basis for extensive studies of the description of velocity distribution and other turbulent quantities within the near-sidewall structures of a mine heading. The objective of these tasks is to improve the accuracy and reliability of numerical calculations relating to air flow in mine headings.
PL
W artykule opisano wyniki eksperymentu polegającego na wyznaczeniu chwilowych wartości składowych wektora prędkości strugi powietrza w wybranych punktach warstwy przyściennej tworzącej się przy ociosach wyrobiska górniczego prowadzonego w obudowie typu ŁP. Eksperyment przeprowadzono w wyrobisku górniczym w czynnej kopalni węgla kamiennego. Przy pomocy trójwłókowej sondy termoanemometrycznej uzyskano trójwymiarowe rozkłady prędkości oraz rozkłady wielkości turbulentnych takich jak intensywność turbulencji i energia kinetyczna turbulencji przepływającej strugi powietrza wentylacyjnego. Analiza wyników pomiarów została wzbogacona rozwiązaniem numerycznym omawianego przypadku przepływowego. Przedstawione w artykule wyniki badań stanowią podstawę rozbudowanych studiów nad opisem rozkładu prędkości oraz pozostałych wielkości turbulentnych w obrębie struktur przyociosowych wyrobiska górniczego. Celem podjętych prac jest poprawa dokładności i rzetelności obliczeń numerycznych przepływu powietrza w wyrobiskach górniczych.
5
Content available Laboratory investigations of stationary methane anemometer
Kruczkowski J., Krawczyk J., Ostrogórski P.
Archives of Mining Sciences
|
2017
|
Vol. 62, no. 4
893--909
EN
This paper presents a new stationary device that can perform simultaneous measurements of air flow velocity and methane concentration in a mine heading (stationary methane anemometer). The test station is designed to use the instrument to test the effect of various parameters on the air-methane stream. The air velocities and methane concentrations were fed to the measuring area via an injector and recorded. The results present numerical simulations of flow phenomena that occurred during measurement experiments.
PL
W artykule zaprezentowano nowe, stacjonarne urządzenie do jednoczesnego pomiaru prędkości przepływu powietrza i stężenia metanu w wyrobisku kopalni (metanoanemometr stacjonarny). Przedstawiono stanowisko badawcze pozwalające na przeprowadzenie eksperymentów pomiarowych polegających na oddziaływaniu na przyrząd strugą mieszaniny powietrzno-metanowej o zmiennych parametrach. Zarejestrowano przebiegi prędkości i stężenia metanu podawanego do obszaru pomiarowego za pomocą iniektora. Pokazano wyniki symulacji numerycznej zjawisk przepływowych zachodzących podczas eksperymentów pomiarowych.
6
Content available remote Stacjonarne urządzenie pomiarowe do wyznaczania metanowości bezwzględnej
Kruczkowski J., Skotniczny P., Ostrogórski P.
Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN
|
2016
|
T. 18, nr 1
13--22
PL
Wyznaczanie bezwzględnej metanowości wentylacyjnej jest istotnym, dla bezpieczeństwa załogi, działaniem służb wentylacyjnych kopalni. Najczęściej stosowana metoda polega na wykorzystaniu danych ze stacjonarnych mierników stężenia metanu lub z prób pipetowych i wyników ręcznego pomiaru wielkości prędkości średniej w przekroju wyrobiska. Metoda obarczona jest dużą i jednocześnie trudną do określenia niepewnością. Stacjonarne urządzenie do pomiaru metanowości bezwzględnej zostało zaprojektowane w celu usprawnienia i poprawy dokładności dotychczasowej metody wyznaczania strumienia objętości metanu. W artykule przedstawiono koncepcję nowatorskiego, stacjonarnego urządzenia pomiarowego będącego połączeniem anemometru skrzydełkowego typu MPP i pelistorowego czujnika stężenia metanu typu SG-2/NW. Rozwiązanie to jest unikalne ze względu na zastosowanie po raz pierwszy quazi-punktowego i współczasowego pomiaru obu wielkości w mierniku stacjonarnym. W ramach numerycznych badań symulacyjnych podjęto próbę wyznaczenia czasu dotarcia mieszanki do komory spalania czujnika metanu i stwierdzono, że mechanizm transportu mieszanki do komory pomiarowej jest dyfuzyjno-adwekcyjny. W artykule poruszono również wybrane problemy związane z pomiarem strumienia objętości metanu poprzez przyrząd wieloczujnikowy.
EN
Measurement of absolute methane content is signifi cant for miners safety. The most used measuring method is measurement based on data from stationary methane detectors or pipette analyses and multiply by air velocity measured by vane anemometer in traverse method. This method is difficult to determine the uncertainty. Stationary measuring instrument to determine the absolute methane content is designed to improve method efficiency and accuracy, which is heretofore used. The article presents conception of innovatory measuring device which is connection of vane anemometer, type MPP and pellistor methane sensor, type SG-2/NW. This outcome is unique, becouse the first time apply quasi-pointed and simultaneous measurement of both entities in one stationary instrument. Within the numerical simulations (CFD) the authors investigated time needed for movement methane mixture to combustion chamber of methane sensor. Observed that mechanism of transport mixture to measurement chamber is diffusive-advective. The article consists of issues about measuring methane flow rate by multi-sensor device.
7
Content available remote Monitoring metanowości wentylacyjnej przy użyciu metanoanemometru stacjonarnego
Kruczkowski J., Ostrogórski P.
Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN
|
2016
|
T. 18, nr 4
45--56
PL
Artykuł przedstawia wyniki eksperymentalnych pomiarów metanowości wentylacyjnej w chodniku nadścianowym. Wykorzystano nowo opracowane w IMG PAN stacjonarne urządzenie pomiarowe o nazwie metanoanemometr. Metanoanemometr jest układem hybrydowym umożliwiającym jednoczesne pomiary prędkości przepływu powietrza i stężenia metanu. Na ich podstawie wyliczany jest strumień objętości metanu. Weryfikację działania urządzenia przeprowadzono przy wykorzystaniu metanoanemometru ręcznego typu SOM 2303 stosując technikę trawersu. Wyniki poddano analizie, uwzględniając dane pomiarowe uzyskane z systemu telemetrii kopalnianej.
EN
This paper presents experimental results of volume flow of methane measurements in tailgate of a longwall. Methaneanemometer – a new in-home designed stationary device was tested in-situ. Methaneanemometer is a hybrid set, which enables simultaneous measurements of air velocity and methane concentration. Based on this measurement the device calculates volume flow of methane. Verification of device was performed using hand held derivative of the methaneanemometer named SOM 2303. The reference flow rate was measured with a continuous traverse method. Results were analyzed using mine telemetry data.
8
Content available remote Detekcja nagłych zmian w przebiegu strumienia objętości mierzonego przy użyciu Systemu Wielopunktowego Pomiaru Pola Prędkości
Ostrogórski P.
Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN
|
2016
|
T. 18, nr 4
57--61
PL
Artykuł jest opisem próby zastosowania algorytmicznych metod wykrywania zdarzeń procesowych do rozpoznawania nagłych zmian strumienia objętości powietrza. Algorytmy oparto na sekwencyjnie przeprowadzonych testach statystycznych. Wykorzystano testy nieparametryczne Manna-Whitney-Wilcoxona i Lepage’a oraz test na normalność rozkładu – Shapiro-Wilka. Wyniki w postaci procentowej ilości przedziałów odrzuconych ze względu na spełnienie hipotezy zerowej zestawiono z obserwacjami zaburzeń poczynionymi podczas eksperymentów. Całość badań jest nakierowana na opracowanie algorytmów pozwalających na odrzucanie błędów grubych powstających w trakcie pomiarów strumienia objętości powietrza przy użyciu Systemu Wielopunktowego Pomiaru Pola Prędkości.
EN
This paper is attempt to application algorithmic methods of detection process events to recognize abrupt changes of air flow rate. The investigated algorithms uses sequential statistic tests. The author uses nonparametric Mann-Whitney-Wilcoxon and Lepage tests and additionally test for normality – Shapiro-Wilk. Results are amount of rejected ranges which are meeting zero hypothesis. The algorithms results were compared with observations of disturbances obtained during experiments. Studies are aimed at development of algorithms which ought to reject gross errors which appear during measurement air flow rate using Multipoint Velocity Field Measurement System.
9
Content available Właściwości dynamiczne cyfrowego anemometru skrzydełkowego
Ostrogórski P.
Przegląd Górniczy
|
2015
|
T. 71, nr 4
67--71
PL
W artykule poruszono zagadnienia związane z problematyką pomiarów wykonywanych cyfrowymi (mikroprocesorowymi) anemometrami skrzydełkowymi. Zarówno rutynowe pomiary w przemyśle, jak i naukowe opracowanie danych pomiarowych, wymagają znajomości charakterystyki dynamicznej przyrządu w celu pozyskania informacji o niepewności, z jaką została wyznaczona mierzona wielkość. Analizie poddano czynniki ograniczające dynamikę cyfrowego anemometru skrzydełkowego, na podstawie badań, dedykowanego dla potrzeb aerologii górniczej, anemometru typu uAS4 produkcji Instytutu Mechaniki Górotworu PAN [8]. Zamodelowany został tor przetwarzania sygnału pomiarowego w anemometrze. Autor rozpatruje oddzielnie część analogową przyrządu, za którą uważa mechaniczny czujnik skrzydełkowy i część cyfrową, czyli elektroniczny tor przetwarzania sygnału pomiarowego, począwszy od detektora obecności łopatki skrzydełka, a na wyświetlaczu danych pomiarowych skończywszy. Prezentowane są wyniki analiz pracy anemometru wykonywane w programie SciLab [9]. Model matematyczny został zidentyfikowany w oparciu o utworzony przez autora model geometrii 3D rzeczywistego skrzydełka anemometru. Pozyskano z modelu 3D wartość momentu bezwładności i powierzchnię łopatki. Na etapie identyfikacji modelu matematycznego dane symulacyjne porównywano z rzeczywistymi, zamieszczonymi w pracy Kruczkowskiego [3]. Z modelu matematycznego opisującego ruch obrotowy skrzydełka, program transformuje dane wejściowe do algorytmu symulującego funkcjonowanie części cyfrowej. Autor przedstawia wyniki, co do maksymalnej szerokości pasma przenoszenia sygnału pomiarowego dla skrzydełkowego anemometru cyfrowego w zależności od częstotliwości zmian prędkości przepływu powietrza, jej składowej ustalonej i amplitudy składowej zmiennej. Omówiono problematykę aliasingu w części cyfrowej anemometru, w kontekście błędów pomiaru.
EN
This paper presents issues related to the problems of measurements taken with a digital (microprocessor-based) vane anemometers. The factors limiting the dynamics of digital vane anemometer were analyzed. The uAS4 anemometer, produced by Strata Mechanics Research Institute [8] which is dedicated to the needs of mining aerology, was tested. The signal processing circuit of the measuring anemometer was modeled. The analogue part of the instrument which is mechanical vane sensor, and a digital part in other words the electronic signal processing circuit were considered separately from the detector measuring the presence of the vane and the display of measurement data. The results of analysis of the anemometer work performed with the SciLab [9] were presented. The mathematical model was identified based on 3D models of a real vane anemometer. At the stage of the model identification, analog simulation data was compared with real given from Kruczkowski paper [3]. From the model describing the rotational movement of the vane, the program transforms the input data for modeling which describes the signal processing in the digital part. The author presents conclusions as to the maximum bandwidth of the measurement signal depending on the frequency changes in air velocity. The issue of aliasing in the digital part of the anemometer in the context of measurement errors was discussed.
10
Content available remote Uwzględnienie kształtu i wysokości spągu w wyniku pomiaru pola przekroju dla obudowy typu ŁP
Ostrogórski P.
Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN
|
2015
|
Vol. 17, no. 1-2
27--30
PL
Artykuł zawiera rozważania na temat uwzględnienia kształtu i wysokości spągu w polu przekroju poprzecznego wyrobiska prowadzonego w obudowie typu ŁP. W artykule omówiono eksperyment polegający na zmierzeniu wysokości i szerokości przekroju oraz pomiarze wysokości spągu w wielu punktach. W konsekwencji zaproponowano wzór w oparciu o który można wyznaczać współczynnik kształtu obudowy w przypadku nierównego spągu.
EN
The article consists of considerations about the shape and height of floor in measured area of cross-section of mine gallery with arched support. In the article the author considered the experiment consisting of measured height, width and floor shape in many points. In consequence the author presents equation which would be helpful in correction of area shape coefficient.
11
Content available remote Badanie możliwości wykorzystania siły poosiowej anemometru skrzydełkowego do kompensacji zawyżania wyniku pomiaru prędkości zmiennych
Ostrogórski P.
Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN
|
2015
|
Vol. 17, no. 3-4
61--66
PL
Autor zauważa przydatność wykorzystania siły poosiowej anemometru skrzydełkowego w usuwaniu negatywnych zjawisk związanych z pomiarem zmiennej prędkości powietrza. Artykuł zawiera opis badań począwszy od wyjaśnienia zależności między siłą poosiową, a siłą aerodynamiczną poprzez symulację komputerową modelu matematycznego i budowę stanowiska pomiarowego na przetwarzaniu danych pomiarowych skończywszy. W artykule opisano próbę zmierzenia siły poosiowej przy użyciu zbudowanego do tego celu stanowiska pomiarowego.
EN
The author observes that axial force can be useful at compensation of overestimation effect. The article consists of description of investigations which start from clarify relation between axial force and aerodynamic force. In description the author apply results from numerical simulations of the mathematical model of dynamic of vane anemometer. Article contain precise description of preparing and building test-bench. Investigations end at results of first experiments which It were discussed.
12
Content available remote Wieloskalowe modelowanie przepływu w rejonie ściany – wybrane zagadnienia
Krawczyk J., Janus J., Ostrogórski P., Pałka T.
Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN
|
2013
|
Vol. 15, no. 1-2
31--39
PL
Systemy wentylacyjne kopalń głębinowych są zbyt rozległe i złożone, by przy wydajności współczesnych komputerów prowadzić dla całych obiektów symulacje metodą objętości skończonej. Z tego powodu są modelowane wybrane fragmenty sieci. Dla procesów stacjonarnych pominięte obszary mogą być zastąpione przez warunki na brzegach. Podczas stanów przejściowych dynamiczne własności pominiętych obszarów sieci mogą mieć istotny wpływ na przebieg zjawiska. Skutecznym rozwiązaniem może być wyodrębnienie sieci wentylacyjnej podobszaru, gdzie dokładny opis jest szczególnie uzasadniony. Podobszar ten będzie modelowany metodą objętości skończonej z użyciem dwu lub trójwymiarowego opisu. Dla pozostałej części sieci stosowany jest prostszy, jednowymiarowy opis. W ten sposób może być reprezentowana całą sieć wentylacyjna, lub jej rozległy fragment. Opracowano metodę współbieżnej symulacji niestacjonarnych przepływów, w której w kolejnych krokach czasowych programy symulacyjne wymieniają ze sobą dane, aktualizując warunki brzegowe w strefach łączących podobszar wymagający dokładniejszego opisu z pozostałą częścią sieci. Metoda ta ma zastosowanie zarówno dla jednowymiarowego quasi statycznego opisu użytego w programie Ventgraph jaki dla pełniejszego jednowymiarowego opisu przepływu mieszaniny gazów doskonałych. Opracowano specjalną wersję programu Ventgraph, która współpracuje z oprogramowaniem do symulacji metodą objętości skończonej. Podano przykład zastosowania metody dla rejonu ściany wydobywczej. Metodę objętości skończonej zastosowano dla końcowego odcinka chodnika podścianowego, samej ściany oraz początkowego odcinka chodnika nadścianowego. Dla pozostałych wyrobisk rejonu ściany zastosowano opis jednowymiarowy.
EN
Ventilation networks in deep mines are too large and complex to enable the simulation of the entire object by the finite volume method, moreover present day computers are not powerful enough, so selected sections of the network have to be modelled instead. In the case of stationary processes, the omitted regions can be replaced by boundary conditions. During the transients, however, dynamic properties of the omitted portions of the network may strongly influence the flow processes. In a solution presented here certain sub-regions of the network are determined, which require the most accurate description. This sub-region can be modelled by the finite volume method, using a 2D or 3D model. The remaining part of the ventilation network is modelled by a simple, 1D model so the entire network can be represented or its selected fragment only. The method was developed that enables concurrent simulation of non-stationary flows, enabling the data exchange between the simulation programs in the subsequent time steps to update the boundary conditions in zones connecting the sub-region requiring the most accurate description and the remaining parts of the ventilation network. This method is well applicable both to 1D quasi-static description used in the Ventgraph software and to a fuller 1D flow model of a mixture of ideal gases. The new version of the Ventgraph program was developed, which interacts with the finite volume simulation software. The method is then applied to investigation of the ventilation conditions in a longwall region. The finite volume method is applied to handle the final section of the maingate, the lonwall and the inlet section of the tailgate. The remaining parts of the longwall region are described by a 1D model.
13
Content available remote Urządzenie do pomiaru prędkości przepływu powietrza i stężenia metanu w wyrobisku kopalni
Kruczkowski J., Ostrogórski P.
Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN
|
2013
|
Vol. 15, no. 1-2
23--30
PL
W Instytucie Mechaniki Górotworu prowadzone są badania rozkładów pól prędkości powietrza i stężeń metanu w wyrobiskach kopalń głębinowych przy pomocy nowo skonstruowanych mierników (Kruczkowski, 2013; Dziurzyński i in., 2012). Jednym z efektów prac jest stwierdzenie dużej uniwersalności i przydatności tych urządzeń do celów metrologicznych. Dotychczas były one wykorzystywane w systemach pomiarów wielopunktowych, co nie pozwalało na bezpośredni odczyt mierzonych wielkości, gdyż z powodu przeznaczenia wyłącznie do celów badawczo-naukowych, dane pomiarowe były gromadzone w pamięci i dopiero na powierzchni, po transmisji do komputera, można było poddawać je analizie. Dzięki stosowaniu bezprzewodowej transmisji radiowej dane dodatkowo były dostępne w czasie rzeczywistym, lecz wiązało się to z koniecznością wykorzystania przenośnego komputera z modułem radiowym instalowanym na porcie USB. To stanowiło ograniczenie w wykorzystaniu miernika w niektórych eksperymentach badawczych a także do rutynowych pomiarów wykonywanych przez służby wentylacyjne. W artykule przedstawiono rozwiązania techniczne przenośnego urządzenia do współczasowego, quasi punktowego pomiaru stężenia metanu i prędkości przepływu powietrza w wyrobisku górniczym. Urządzenie zostało zaprojektowane z myślą o wykorzystaniu w podziemnych zakładach górniczych i spełnia wymagania odpowiednich norm i przepisów. W skład urządzenia wchodzą miernik zawierający czujniki stężenia metanu i prędkości przepływu oraz rejestrator umożliwiający wyświetlanie, analizę i zapamiętywanie danych pomiarowych. Komunikacja pomiędzy miernikiem i rejestratorem odbywa się drogą radiową. Nowe urządzenie pozwala na wykonywanie pomiarów punktowych i pomiarów metodą trawersu ciągłego. Przewiduje się, po opracowaniu odpowiednich procedur pomiarowych, wykorzystanie nowego urządzenia do wyznaczania strumienia objętości metanu. Ze względu na konieczność częstej weryfi kacji metrologicznej czujnika metanu zaprojektowano dodatkowe urządzenie umożliwiające przeprowadzanie procedury adjustacyjnej. Zostały przeprowadzone pomiary in situ i w opracowaniu zamieszczono przykładowe rejestracje zmierzonych wielkości.
EN
Research work was undertaken in the Strata Mechanics Research Institute to investigate the distribution of air flow velocity and methane concentration in underground mines using a new-design integrated sensors measuring those two parameters. The devices are proved to be universal and fit for use in a variety of metrological applications. To date they have been mostly used in multi-point measurements, yet the direct readout of the measured quantities is not possible. Since the device has been intended for the purpose of research only, the measurement data have to be stored in the computer memory, uploaded to the computer on the surface and then analysed and processed accordingly. Due to the application of wire-less radio transmission, the data have been accessible on-line, though a portable computer equipped with a specialised radio module installed in the USB port would be required. This has been a major limitation of the device so far, precluding its widespread use in routine measurements by the mine ventilation personnel. The paper outlines the design solution of a portable device for simultaneous, quasi-point-by point measurements of methane concentration and airfl ow velocity in a mine heading. This device is designed for use in underground mines and fully complies with all relevant rules and regulations. The device incorporates a methane concentration sensor, a flow velocity sensor and a recorder enabling the display, processing and storage of measurement data. The radio transmission is used to transfer data between the sensor and the recorder. The device enables the point-to-point measurements and those taken by the continuous traverse method. It is expected that once the measurement procedures are ready, the new device will be used to determine the volumetric flow rate of methane. Since the methane sensors are subject to regular verification of their metrological parameters, an additional device was designed to support the adjustment procedures. Exemplary results of in-situ measurements have been shown.
14
Content available remote Wybrane aspekty metodyki tworzenia wieloskalowych modeli numerycznych rejonu ściany
Krawczyk J., Janus J., Ostrogórski P.
Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN
|
2012
|
Vol. 14, no. 1-4
139--148
PL
Rozwijana w ramach numerycznej mechaniki płynów metoda objętości skończonej jest z coraz częściej stosowana do modelowania zagadnień przepływowych wentylacji kopalń. Jednak systemy wentylacyjne kopalń głębinowych są zbyt rozległe i złożone, by przy wydajności współczesnych komputerów prowadzić symulacje dla całych obiektów. Szczególnie dotyczy to procesów zmiennych w czasie. Ograniczenia te powodują, że są modelowane wybrane fragmenty sieci. Dla procesów stacjonarnych pominięte obszary mogą być zastąpione przez warunki na brzegach. Podczas stanów przejściowych dynamiczne własności pominiętych obszarów sieci mogą mieć istotny wpływ na przebieg zjawiska. Skutecznym rozwiązaniem może być uzupełnienie modelu o prostszy opis dynamiki pominiętego obszaru. W ten sposób mogą być tworzone wieloskalowe modele łączące na przykład jedno i trójwymiarowy opis. Prowadzi to do optymalnej reprezentacji obiektu – szczegółowej dla obszarów krytycznych dla badanych procesów i uproszczonej dla obszarów o mniejszym wpływie. Podobne ograniczenia dotyczą wielu analogicznych dziedzin takich jak wentylacja tuneli czy przepływy w instalacjach reaktorów atomowych, dla których już od kilku lat zaleca się i stosuje wieloskalowe modele. Przy łączeniu różnych jakościowo opisów należy sformułować metody wymiany danych oraz dokonać praktycznej ich implementacji w oprogramowaniu. Przedstawiono wynik studiów literaturowych i prac koncepcyjnych ukierunkowanych na wdrożenie i efektywne wykorzystanie metodyki łączenia modeli numerycznych.
EN
The finite volume method within the framework of the CFD is widely applied in modelling of flow phenomena in mine ventilation. However, ventilation networks in underground mines are typically expanded and complicated and the computation power of currently available computers proves insuffi cient to simulate the behaviour of entire objects, particularly when handling time-variant phenomena. Simulations, therefore, involve selected fragments of ventilation network only. In the case of stationary processes, the omitted areas can be replaced by the boundary conditions. For transients, however, dynamic properties of omitted areas may strongly impact on the involved processes. To overcome this difficulty, the model should incorporate a simpler description of dynamics of the omitted area and thus multi-scale models can be created to connect the 1D and 3D descriptions, yielding the optimal representation of the object to provide a detailed description of critical areas and simplified one for less significant regions. Similar restrictions apply to other analogous fields, such as tunnel ventilation or flows in installations of nuclear reactors, where multi-scale models have been recommended and effectively used for years. When combining qualitatively different descriptions, utmost care should be taken to formulate the methods of data exchange to enable their practical implementation in dedicated software. The work provides the survey of literature and of conceptual works targeted at implementation and effective utilisation of methodology of numerical model integration.
15
Content available remote Nowe rozwiązania urządzeń do pomiaru pól prędkości i rozkładów stężenia metanu oraz wyniki badań porównawczych
Janus J., Krawczyk J., Kruczkowski J., Ostrogórski P.
Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN
|
2012
|
Vol. 14, no. 1-4
149--163
PL
Powietrze przepływające przez wyrobisko kopalni jest mieszaniną gazową. Często istotna jest znajomość składu tej mieszaniny i objętościowe udziały poszczególnych składników. W kopalniach w których występuje metan, jego objętościowy udział w strudze powietrza odpowiada za bezpieczeństwo prowadzenia wydobycia. Dotychczasowe badania przy pomocy opracowanego w IMG PAN systemu do pomiaru rozkładów pól prędkości (SWPPP), umożliwiającego także zmierzenie strumienia objętości powietrza, skłoniły autorów do przeanalizowania możliwości skonstruowania przenośnego urządzenia do zmierzenia strumienia objętości metanu. Nowe urządzenie mogłoby wykorzystywać sposób pomiaru strumienia metodą pola prędkości, i w połączeniu z metodą pomiaru średniej wartości stężenia metanu w przekroju wyrobiska umożliwiać bezpośrednie wyznaczanie strumienia objętości metanu. W opracowaniu przedstawiono wstępną koncepcję takiego rozwiązania wraz z wynikami analiz pomiarów prędkości lokalnych przy pomocy nowo skonstruowanego czujnika i porównaniu ich z wynikami pomiarów strumienia objętości wykonanych przy pomocy systemu SWPPP. Prowadzone badania mają na celu opracowanie efektywnych metod pomiaru strumienia objętości w rejonie ściany oraz modelu rozkładu koncentracji metanu w przekroju wyrobiska i na tej podstawie stworzenie algorytmów programowych dla pomiaru metanowości bezwzględnej wentylacyjnej w wyrobisku kopalni.
EN
Air flowing in the galleries is a mixture of gases. Of particular importance is the actual composition of this gas and volumetric proportions of its major components. In collieries where methane is present, its volumetric proportion in the stream of air determines the safety of mining operations. Results of measurements taken so far with the use of SWPPP (velocity fi eld distribution measurements) system, developed at the Strata Mechanics Research Institute and designed to measure velocity field distributions and volumetric flow rates of air, have prompted the authors investigate the feasibility of fabricating a portable device for measuring the volumetric flow rate of methane. This new device would utilise the principle of velocity field measurements combined with the method of measuring the average methane concentration in the gallery cross-section, thus allowing the volumetric flow rate of methane to be determined directly. This paper provides a conceptual design of this solution and results of local velocity measurements taken with a newly designed sensor. The results are compared with measurement data obtained with the use of the SWPPP system. The aim of the research work is to develop effective methods of volumetric flow rate measurements in the longwall zones and models of methane concentrations in the gallery cross-section. On that basis algorithms would be developed to support methane capacity measurements in galleries for mine for ventilation purposes.
16
Content available Mikrokomputerowy system do pomiaru impedancji
Ostrogórski P., Rogoń G.
Pomiary Automatyka Robotyka
|
2011
|
R. 15, nr 5
65-69
PL
Artykuł prezentuje prototyp przyrządu do pomiaru impedancji, jego zalety i wady. Omówiona jest metoda pomiaru i jej realizacja. W punkcie 1 znajduje się opis części strukturalnej przyrządu. Następnie omawiana jest idea pomiaru z wykorzystaniem trzech woltomierzy wraz z analitycznym wyprowadzeniem wzorów. W dalszej części przedstawiany jest szczegółowo sposób realizacji algorytmicznej pomiaru - część funkcjonalna. Podzielono treść punktu 3 na sześć akapitów, z których każdy dotyczy kolejnego etapu przetwarzania sygnałów wejściowych aż do otrzymania wyniku. Punkt 4 poświęcony jest określeniu zakresów zmienności parametrów obiektów wejściowych i wyznaczeniu dokładności przyrządu pomiarowego. W punkcie 5 mowa o usprawnieniach systemu pomiarowego. Autorzy przedstawiają kilka propozycji, które możnazrealizować, aby zwiększyć dokładność przyrządu i uniezależnić od przyrządów zewnętrznych.
EN
The article includes description of measurement system, its adventages and disadvantages. That systemperforms impedance measurement. Described is amethod and its implementation. Point 1 is about structural part of project. Then the idea of measurement using three voltmeters is discussed and supported by analytical equations. In the next part is presented in detail how to implement algorithmic measurement. Divided the point 3 for six paragraphs, each of which relates to the next stage of processing input signals up to receive the result Point 4 is purposed to determining input parameters ranges. In Point 5, talking about improvements to the measuring system. The authors presents some suggestions that can be implemented to increase the accuracy of the instrument, and independence from external devices.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.