Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Symulacyjne badanie wpływu parametrów otoczenia na napełnienie cylindrów silnika spalinowego

Lisowski M.

Combustion Engines

|

2015

|

R. 54, nr 3

1065--1069

PL

W artykule przedstawiono wyniki oceny wpływu parametrów otoczenia (temperatury i ciśnienia) na napełnienie cylindrów silnika spalinowego. Dane do oceny wyznaczono na podstawie badań modelowych silnika o zapłonie samoczynnym. Masy powietrza zamknięte w przestrzeni roboczej cylindra, dla różnych wartości parametrów otoczenia, obliczono przy zastosowaniu modelu matematycznego opartego na równaniach Naviera-Stokesa. Symulacje wykonano całego zakresu prędkości obrotowych wału korbowego silnika. Wyniki badań modelowych zaprezentowano jako zależności współczynnika napełnienia w funkcji temperatury i ciśnienia otoczenia dla stałej prędkości obrotowej. Wyznaczone równania linii trendu stanowią tym samym zależność do obliczenia współczynnika korekcji dla współczynnika napełnienia.

EN

The article presents the results of assessing the impact of environmental parameters (temperature and pressure) to fill a cylinder internal combustion engine. Data for the assessment determined on the basis of the model diesel engine. The masses of air enclosed in the working space of the cylinder, for different values of the environmental parameters were calculated using a mathematical model based on the Navier-Stokes. Simulations were performed throughout the speed range of the engine. Model results are presented as depending on the filling factor as a function of ambient temperature and pressure for constant speed. Designated trend line equation are the same relationship to calculate a correction factor for the fill factor.

2

Sprężarki i sprężone powietrze. Część 2

Kaiser K.

Technika Chłodnicza i Klimatyzacyjna

|

2013

|

nr 2

76--81

PL

Druga część cyklu artykułów poświęconych procesowi sprężania powietrza i maszynom roboczym stosowanym do jego realizacji, czyli sprężarkom. W części pierwszej (, TCHK', nr 5/2011) przedstawione zostały obszary zastosowania sprężarek i ich podział ze względu na ciśnienie i zasadę działania, zdefiniowane wielkości charakteryzujące takie maszyny robocze, w tym niezwykle istotny stopień dostarczania (sprawność objętościowa). W części drugiej autor omawia parametry opisujące powietrze oraz przemiany, którym ono podlega, natomiast trzecia część poświęcona będzie jakości powietrza w instalacjach sprężonego powietrza, w tym stosowanym w nich filtrom.

EN

This is the second part of series of papers dealing with air compression and air compressors. In the first part l. TCHK', nr 5/2011) the range of application and classification of air compressors have been presented. Characteristic quantities have been defined. In the second part parameters of air and thermodynamic processes are described. The third part will deal with air quality in compressed air installations and air filters.

3

Studium uwarunkowań emisji gazów ze zlikwidowanych kopalń SW części GZW (część II)

Grzybek I.

Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie

|

2012

|

nr 2

31-39

PL

Pracę oparto o wyniki analiz, badań i obserwacji prowadzonych dla potrzeb ruchowych kopalń węgla kamiennego. Wykorzystano także dane z różnego rodzaje dokumentów. Zebrany materiał obejmował wiele informacji, czasami tylko przybliżonych. Najważniejszymi były jednak pomiary: składu gazów kopalnianych i złożowych, metanonośności, metanowości względnej kopalń oraz ciśnienia atmosferycznego. Do badań generalnie użyto dobrze znanych metod, w tym statystycznych. Mniej znaną metodę geometryzacji pola metanonośności wykorzystano tylko do badań zmienności tego pola. W analizie związku koncentracji gazów kopalnianych z ciśnieniem barometrycznym brano pod uwagę dłuższe okresy ukierunkowanych zmian ciśnienia, nazwane trendami barycznymi.

EN

The work has been grounded on the results of analyses, investigations and observations made for the purposes of mines activity. Data from different kinds of documents have also been utilized. The gathered material has included a lot of information, sometimes only approximative. But the essential results were these of measurements of: (a) constitution of mine gases as well as those contained in rocks ("deposit gases"), (b) methane content of coal, (c) specific emission of mines, and (d) barometric pressure. Generally, for investigations well known methods have been used, including statistical ones. The less known method for geometrization of methane content field (see: [9]) has only been utilized to research variability of the field. While comparing concentrations

4

Badania zmian ciśnienia barometrycznego w kopalniach głębinowych

Wasilewski S.

WUG : bezpieczeństwo pracy i ochrona środowiska w górnictwie

|

2009

|

nr 4

3-13

PL

Ciśnienie barometryczne powietrza i jego zmiany mają istotny wpływ na warunki przewie- trzania w wyrobiskach podziemnych kopalń głębinowych. Szczególnie istotne są zmiany ciśnienia, które powodują stany nieustalone warunków przewietrzania. Jak pokazały obserwacje, nie można wykluczyć związku zapaleń i wybuchów metanu w zrobach ścian zawałowych ze zmianami ciśnienia barometrycznego. W pracy przedstawiono ważniejsze wyniki analizy statystycznej oraz dokonano próby oceny zmian ciśnienia na powierzchni iw wybranych punktach kopalni pod ziemią. Na tle tych zmian pokazano przypadki wystąpienia zapalenia i wybuchu metanu w zrobach ścian zawałowych w ostatnich latach.

EN

Barometric pressure of air and its variations have a crucial impact on air conditions in underground excavations of mining plants. Variations of pressure that cause unsettled states of ventilation conditions are particularly important. As observations showed one can not exclude the relation between the methane ignition and explosion in goafs and variation of barometric pressure. The article presents the most important results of statistical analysis. The attempt was made to assess variations of pressure at the surface and in selected points of the underground mining plant. Against a background of these variations occurrence of methane ignition and explosion in goafs are showed.

5

Weryfikacja modelu matematycznego wydzielania metanu w rejonie ściany z uwzględnieniem zmian ciśnienia atmosferycznego

Dziurzyński W., Krach A., Krawczyk J., Pałka T.

Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN

|

2004

|

Vol. 6, no. 3-4

131--142

PL

W artykule przedstawiono model zrobów, umożliwiający modyfikację programu komputerowego VentZroby, opracowanego w IMG PAN i służącego do prognozowania rozpływu powietrza i rozkładu stężenia metanu w kopalnianej sieci wentylacyjnej ze zrobami tak, aby program ten uwzględniał w prognozie wpływ zmian ciśnienia barometrycznego na stężenie metanu w sieci wentylacyjnej kopalni spowodowany zjawiskiem tzw. oddychania zrobów. W rozdziale 3 podano w skrócie opis modelu zastosowanego do wyznaczania przepływu mieszaniny gazów w zrobach w programie VentZroby. W rozdziale 4 przedstawiono podstawowe zależności dla zmodyfikowanego modelu zrobów, uwzględniającego zmiany ciśnienia barometrycznego i ich wpływ na gęstość mieszaniny metanu i powietrza w zrobach, traktowanej jako płyn ściśliwy. Algorytm obliczeń numerycznych dla tego modelu zamieszczono w rozdziale 5, a w rozdziale 6 przedstawiono weryfikację numeryczną tego algorytmu. Weryfikacja przedstawionego algorytmu wymagała opracowania testowego programu komputerowego dla sprawdzenia zbieżności procedury iteracyjnej wyznaczania rozkładu ciśnień w węzłach sieci bocznic modelującej zroby. Wykonana weryfikacja modelu matematycznego zrobów z uwzględnieniem zmian ciśnienia barometrycznego z zastosowaniem programu testowego „ZROBY” wykazała zbieżność procedury iteracyjnej, stosowanej w algorytmie obliczeniowym i potwierdziła celowość prowadzenia dalszych prac nad zastosowaniem tego modelu w programach numerycznego modelowania kopalnianych sieci wentylacyjnych ze zrobami.

EN

Variations of atmospheric pressure contribute to exchange of gases between goaf and a network of intentionally maintained underground workings of a mine. Oxygen forced in may trigger a spontaneous combustion while a pressure fall may drag toxic or explosive gases out of a goaf. Paper presents a mathematical model of those phenomena. This model is an extension of joined description of typical ventilation network and goaf, in which the goaf is represented by a grid of airways of a Darcy’s flow. Subsequent chapters describe the phenomena itself, relevant mathematical and numerical models, algorithm of solving the problem and results of first simulations which indicate correctness of presented approach.

6

Wpływ zmian ciśnienia barometrycznego na zagrożenie gazowe na górniczych terenach poeksploatacyjnych

Strumiński A., Madeja-Strumińska B.

Cuprum : czasopismo naukowo-techniczne górnictwa rud

|

2004

|

nr 2

51-64

PL

W artykule przedstawiono próbę ilościowej oceny wpływu zmian ciśnienia barometrycznego na intensywność migracji gazów do strefy podglebowej na terenach likwidowanych kopalń. W badaniach korzysta się z pojęcia ciągu naturalnego generowanego w spękanym górotworze. Zakłada się, że przepływ gazów w takim górotworze ma charakter laminarny, przy czym jego intensywność wiąże się z temperaturą, ciśnieniem, wilgotnością i składem chemicznym gazów. Wykazano, że w przypadku spękanego górotworu i przy wolnym podnoszeniu się poziomu zwierciadła wody w zatapianych kopalniach, tzw. "tłok wodny" nie ma większego wpływu na intensywność dopływu gazów złożowych do strefy podglebowej. W procesie tym istotną rolę odgrywa ciśnienie barometryczne na powierzchni likwidowanej kopalni, a w szczególności gwałtowne zniżki tego ciśnienia.

EN

The paper presents the attempt of quantitative evaluation of the barometric pressure changes on intensity of gas migration into the subsoil layen on the post-mining sites. During the tests the concept of natural sequence generated in the fractured rock-mass. It is assumed that gas flow in such rock-mass is of laminar character and its intensity results from temperature, pressure, humidity and chemical composition of gas. It was shown that in case of fractured rock-mass and during slow increase of water table level in flooded mines, the so called "water piston" has not a substantial impact on the intensity of gas inflow into the subsoil zone. The crucial role in this process plays the barometric pressure and especially its sudden changes, on the surface of mine being decommissioned.

7

Wpływ zmian ciśnienia barometrycznego na stężenie metanu w prądzie powietrza wypływającym z rejonu ściany z przyległymi zrobami - model matematyczny i algorytm obliczeniowy

Krach A.

Archives of Mining Sciences

|

2004

|

Vol. 49, nr 1

43-53

PL

W artykule przedstawiono sposób modyfikacji programu komputerowego VentZroby, opracowanego w IMG PAN i służącego do prognozowania rozpływu powietrza i rozkładu stężenia metanu w kopalnianej sieci wentylacyjnej ze zrobami tak, aby program ten uwzględniał w prognozie wpływ zmian ciśnienia barometryczncgo na stężenie metanu w sieci wentylacyjnej kopalni spowodowany zjawiskiem tzw. oddychania zrobów. Zagadnieniem tym zajmowali się liczni badacze, wśród których można wymienić W. Trutwina (1973), S. Wasilewskiego (1998) i Z. Kajdasza ze współautorami (2002). Trutwin podał model zrobów jako jedną dużą objętość, oddzieloną od wyrobiska przyległego strefą filtracji. Taki model tylko w przybliżeniu reprezentuje rzeczywiste zroby, które są obiektem o stałych rozłożonych i charakteryzuje się przestrzennym rozkładem prędkości filtracji mieszaniny powietrza i metanu i rozkładem dopływu metanu. Właściwości te uwzględnia model zrobów w postaci sieci wzajemnie prostopadłych bocznic (rys. 1) z dopływami metanu w węzłach (Dziurzyński 1998; Nawrat 1999), zastosowany w programie komputerowym VentZroby. W rozdziale 2 przedstawiono w skrócie podstawy teoretyczne tego modelu: równanie przepływu przez bocznicę sieci wentylacyjnej (1), równanie przepływu filtracyjnego przez zroby (3), równanie przepływu przez bocznicę sieci modelującej zroby (6) i wzór na stężenie metanu w strumieniach wypływających z danego węzła sieci bocznic (2). Modyfikację przedstawionego modelu w celu uwzględnienia wpływu zmian ciśnienia barometrycznego na rozkład stężenia metanu w zrobach i bocznicach sieci wentylacyjnej pokazano w rozdziale 3. Wychodząc od równania stanu gazu dla mieszaniny dwuskładnikowej (7) wyprowadzono wzór na zależność strumienia masy mieszaniny powietrza i metanu, dopływającej do danej objętości, od prędkości zmiany ciśnienia i stężenia w tej objętości (11). Następnie, z równania bilansu masy dla mieszaniny powietrza i metanu (12) wyprowadzono równanie różniczkowe (14), opisujące zmianę stężenia metanu w rozpatrywanej objętości. Wyprowadzone zależności pozwalają uzupełnić model zrobów tak, jak to pokazano na rysunkach 2 i 3. Na tej podstawie można zmodyfikować algorytm numerycznego obliczania rozpływu gazów i rozkładu stężenia metanu w bocznicach sieci wentylacyjnej i siatki modelującej zroby w sposób podany w rozdziale 4. Dla kolejnych kroków czasowych wykonuje się sekwencję działań, zaczynając od zapamiętania wartości ciśnień w węzłach sieci i obliczenia ciśnień w węzłach dla kolejnej wartości ciśnienia na zrębie szybu. Następnie oblicza się nowe ciśnienia w węzłach z zależności (16), dla tych ciśnień oblicza się dodatkowe dopływy masy do węzłów (17), dodaje się je do strumieni masy metanu dopływających do węzłów (18) i dla tych wartości dopływów wyznacza się rozpływ powietrza w bocznicach sieci wentylacyjnej łącznie z bocznicami siatek modelujących zroby. Dla obliczonych rozpływów wyznacza się ciśnienia węzłowe oraz odległość wektora tych ciśnień od wektora ciśnień wyznaczonych z zależności (16). Taką sekwencję działań powtarza się aż do uzyskania odległości wektorów ciśnień mniejszej od przyjętej jako miara dokładności obliczeń. Następnie wyznacza się stężenia w elementarnych objętościach zrobów skojarzonych z węzłami, rozwiązując numerycznie układ równań różniczkowych (19) i całą procedurę powtarza się dla kolejnego kroku czasowego. Realizacja przedstawionego algorytmu wymaga opracowania szeregu procedur programu komputerowego, a następnie wbudowania ich w odpowiednie miejsce obecnej wersji programu VentZroby. Prognoza rozkładów stężenia metanu w zrobach i w bocznicach sieci wentylacyjnej, uzyskana dzięki zamodelowaniu sieci wentylacyjnej wybranej, przykładowej kopalni w zmodyfikowanym programie VentZroby i wykonaniu symulacji zmian ciśnienia barometrycznego, wykaże prawidłowość i przydatność rozbudowy modelu zrobów w tym programie.

EN

The paper presents a manner of such modification of the computer program VentZroby, which was developed at IMG PAN and has served a purpose of predicting the distribution of air and distribution of methane concentration in a mine ventilation network with the goaf, that it includes in the forecast the influence of barometric-pressure variation on methane concentration in a mine ventilation network due to so called goaf respiration. The problem was considered by numerous research workers, let us mention W. Trutwin (1973), St. Wasilewski (1998) and Z. Kajdasz with co-authors (2002). Trutwin (1973) proposed a model of the goaf being one large volume, separated by a filtration zone from an adjacent working. Such a model only aproximately represents the real goaf that is an object with distributed constants and is characterized by spatial distribution of filtration felocity of an air - methane mixture and distribution of methane inflow. These features are taken into consideration by a model of the goaf in the shape of a network of mutualy perpendicular branches (Fig. 1) with methane inflow at nodes (Dziurzyński 1998;Nawrat 1999), which was applied to the computer program VentZroby. In Chapter 2, theoretical background of this model is presented in short: an equation of flow trough a branch of a ventilation network (1), an equation of filtration flow trough the goaf (3), an equation of flow trough a branch of a network that models the goaf (6), and a formula for methane concentration in streams that flow out of a given node of a network of branches (2). The modification of the presented model with the purpose of taking into account the influence of barometric-pressure variation on the distribution of methane concentration in the goaf and branches of a ventilation network is revealed in Chapter 3. Based on the gas law for a binary mixture (7), a formula was derived for dependence of mass flow of an air - methane mixture that flows into the given volume on the speed of pressure and concentration variations in this volume (11). Subsequently, from the mass-balance equation for an air - methane mixture (12) a differential equation (14) was derived that describes the methane-concentration variation in the volume under discusion. The derived equations enabled us to supplement the goaf model, as it was shown on Fig. 2 and 3. On these grounds it is possible to modify the algorithm for numerical calculation of distribution of gases and distribution of methane concentration in branches of a ventilation network ; and branches of the goaf-modeling network in the way which is given in Chapter 4. For succesive time steps a sequence of operation is run, starting from storing the pressure values at the network nodes and calculating the pressure at the nodes for successive pressure value at the outset. Afterwards, new pressures at nodes are calculated trough the relation (16), for these pressures additional mass inflows to the nodes are calculated (17), they are added to the methane mass streams that flow up to the nodes (18), and for these values of the inflows, the distribution of air in branches of the ventilation network is deterrmined, together with branches of networks that model the goaf. For the calculated distributions of air, nodal pressures and distance of the vectors of these pressures from the vectors of the pressures from the relation (16) are determined. Such a sequence of operations is repeated up to a distance of pressure vectors which is smaller than the distance accepted as measure of calculation accuracy. Next, methane concentrations in elementary volumes of the goaf associated with the nodes are determined through numerical solution of the system of differential equations (19) and the whole procedure is repeated for the subsequent time step. Realisation of the presented algorithm requires development of a number of procedures for the computer program and next building it in a proper place of the current version of the VentZroby program. A forecast of distribution of methane concentration in the goaf and branches of a ventilation network, prepared owing to modeling of the ventilation network of a selected exemplary mine through the modified VentZroby program and simulation of barometric-pressure variation, will prove correctness and usefulness of the development of the goaf model in the program.