Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wielowymiarowa analiza skalowania procesów wypierania mieszającego w ośrodku porowatym

Gołąbek Andrzej, Szott Wiesław

Nafta-Gaz

|

2021

|

R. 77, nr 10

657--672

PL

W pracy podjęto próbę zastosowania teorii podobieństwa do modelowania badań laboratoryjnych wykonanych na tzw. długich rdzeniach wiertniczych. Wykorzystane w ramach pracy badania laboratoryjne obejmowały wypieranie ropy zatłaczanym dwutlenkiem węgla oraz siarkowodorem. Do analizy pod kątem zjawiska skalowania wykorzystano dziewięć eksperymentów – pięć wybranych badań dotyczyło wypierania ropy dwutlenkiem węgla, a pozostałe cztery wypierania ropy przy zastosowaniu siarkowodoru jako medium wypierającego. W pierwszym etapie realizacji pracy zbudowano modele symulacyjne wybranych eksperymentów w celu określenia parametrów mieszania się płynów, a w szczególności określenia współczynnika dyspersji fizycznej. Korzystając z uzyskanych wyników, sporządzono pełną listę parametrów opisujących zjawisko wypierania mieszającego zachodzące w eksperymentach. Wykonano analizę wymiarową i przy użyciu twierdzenia Buckinghama wygenerowano zestawy liczb podobieństwa opisujące to zjawisko. Wybrano jeden z wygenerowanych zestawów liczb podobieństwa właściwy dla ich porównania z jednowymiarowym modelem matematycznym opisującym zjawisko wypierania mieszającego wyrażonego w postaci równań o bezwymiarowych zmiennych niezależnych i bezwymiarowych współczynnikach. Zidentyfikowano współczynniki tych równań z wcześniej wygenerowanymi liczbami podobieństwa oraz określono pozostałe liczby podobieństwa niewystępujące w tych równaniach. Celem szczegółowej analizy wyników eksperymentów przeprowadzono ich parametryzację, wykorzystując wielomiany Padégo jako najprostsze efektywne modele interpolacyjne tych wyników. W konsekwencji analizowano zależność wyników eksperymentów w postaci powyższych parametrów od poszczególnych liczb podobieństwa. Potwierdzono dominującą zależność wyników eksperymentów wypierania mieszającego od liczb podobieństwa występujących jako bezwymiarowe współczynniki w równaniach opisujących modele jednowymiarowe tego procesu. Zbadano wpływ grawitacji na efektywne modelowanie procesu wypierania mieszającego jako zjawiska świadczącego o wielowymiarowości analizowanego procesu poprzez zastosowanie modeli trójwymiarowych oraz ich redukcję do postaci jednowymiarowej z użyciem efektywnej stałej dyspersji. Przedstawiono założenia i wyniki takiego modelowania. Wykorzystano je do wyznaczenia stałej dyspersji poprzecznej do kierunku procesu wypierania poprzez ich zastosowanie do analizy eksperymentów wypierania różniących się wydajnością zatłaczanego płynu.

EN

An attempt was made to use the theory of similarity to model laboratory tests performed on long drill cores. The tests included the displacement of crude oil with the injected carbon dioxide (five tests) and hydrogen sulphide (four tests). In the first stage of the work, simulation models of selected experiments were built to determine the fluid mixing parameters, and in particular to determine the physical dispersion coefficient. Using the obtained results, a complete list of parameters describing the phenomenon of mixing displacement occurring in the experiments was determined. A dimensional analysis was performed and sets of similarity numbers describing this phenomenon were generated using Buckingham's theorem. One of the generated sets of similarity numbers was selected, appropriate for their comparison with a one-dimensional mathematical model describing the phenomenon of mixing displacement expressed in the form of equations with dimensionless independent variables and dimensionless coefficients. The coefficients of these equations were identified as some of the previously generated similarity numbers, while the remaining similarity numbers do not enter these equations. In order to analyse the results of the experiments in detail, their parameterization was carried out using Padé polynomials as the simplest, effective interpolation models of these results. As a consequence, the dependence of the results of the experiments in the form of the above parameters on the individual numbers of similarity was analysed. The dominant dependence of the results of the mixing displacement experiments on the similarity numbers appearing as dimensionless coefficients in the equations describing the one-dimensional models of this process was confirmed. The influence of gravity on the effective modelling of the mixing displacement process as a phenomenon proving the multidimensionality of the analysed process by using three-dimensional models and their reduction to one-dimensional form with the use of effective constant dispersion was investigated. The assumptions and results of such modelling were presented. They were used to determine the dispersion coefficient in the direction transverse to the displacement process by their application to the analysis of displacement experiments for different injection rates.

2

Dobór cieczy do modelowania przepływu żużla w wielkim piecu

Panic Bogdan

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2020

|

Vol. 87, nr 5

138--140

PL

Mechanizm przepływu fazy ciekłej w dolnej strefie wielkiego pieca jest bardzo ważny dla przebiegu całego procesu wielkopiecowego. Decyduje m.in. o zawartości krzemu w surówce żelaza, temperaturze surówki, ciepłocie gara i w konsekwencji zużyciu koksu (paliwa) w wielkim piecu. Dotychczasowe wyobrażenia o ściekaniu żużla poniżej strefy kohezji są oparte o badania modelowe (modele fizyczne zimne), w których ciekłe frakcje reprezentuje woda lub inna, pojedyncza ciecz o stałej lepkości. Przeprowadzając takie badania modelowe najczęściej zakłada się, że faza ciekła ścieka pionowo w dół. Autor sugeruje, że woda w modelowaniu fizycznym przepływu żużla w wielkim piecu, nie nadaje się do reprezentowania fazy ciekłej.

EN

The mechanism of liquid phase flow in the bottom part of the blast furnace is very important for the whole course of the blast furnace process. It determines the content of silicon in pig iron, its temperature, hearth temperature and in consequence coke consumption (fuel) in the blast furnace. So far accepted views on the flow of primary slag as well as of pig iron and slag beneath the cohesion zone have been based on the model studies (physical cold models) in which liquid fractions are represented by water or another liquid with constant viscosity. When such model studies are applied it is assumed that the liquid phase flows vertically down. However, water should not represent the slag in physical modelling of slag flow in blast furnace.

3

Comparison of methods for determining the convective heat transfer coefficient for the induction-heated charge

Kurek A., Golak S., Przyłucki R., Kachel A., Smalcerz A., Ślęzok M.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2013

|

R. 89, nr 2b

266-269

EN

This paper presents a comparison of convective heat transfer coefficients determined by use of different methods. The coefficients were estimated from dimensionless numbers (5 variants) and by numerical fluid dynamics simulation (4 variants). A computer simulation of induction heating process of a steel non-magnetic workpiece in a vertical induction heater was adopted as a calculation model. Except for the value of convective heat transfer coefficient also the influence of its changes on temperature distribution in the heated workpiece was monitored.

PL

W pracy porównano wartości współczynników konwekcyjnej wymiany ciepła wyznaczonych różnymi metodami. Współczynniki wyznaczono w oparciu o liczby kryterialne (5 wariantów) i bazując na symulacji numerycznej mechaniki płynów (4 warianty).Oprócz wartości współczynnika wymiany ciepła przez konwekcję kontrolowano także wpływ zmiany tego współczynnika na rozkład temperatury w nagrzewanym wsadzie.

4

Charakterystyki procesowe dla układu dyspersyjnego ciecz - gaz w polu magnetycznym

Masiuk S., Rakoczy R.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2009

|

Nr 6

119-120

PL

W pracy podano równanie zachowanie pędu pęcherza w polu magnetycznym. Z bezwymiarowej formy tego równania wyznaczono podstawowe liczby kryterialne, uwzględniające wpływ indukcji pola oraz parametrów fizykochemicznych fazy ciągłej na średnią średnicę i prędkość ruchu pęcherza powietrza wznoszącego się w obszarze generatora pola magnetycznego.

EN

A momentum conservation equation for bubble in magnetic field is given in the paper. On basis of dimensionless form of this equation, the numbers characterizing an influence of induction and physical parameters of continuous phase on the bubble mean diameter and mean velocity of bubble rising in the area of RMF generator were formulated.

5

The Aerodynamic Method in Studies of Selected Nonwovens

Wawszczak S., Strzembosz W.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2005

|

Vol. 13, no. 2 (50)

61--65

EN

This article briefly presents a new research method which enables the estimation of the internal structure of textiles, and also verifies the possibility of structure differentiation by this method, with two filtration nonwovens taken as examples. The method consists in blowing an air stream through the sample, and measuring the pressure drops at different mass fluxes. The theoretical model is based on the principles of conservation of mass and momentum, the mass conservation law, as well as the Darcy and Hagen-Poiseuille laws, and assumes the division of the sample’s thickness into layers. The geometrical and aerodynamic factors are calculated for every layer on the basis of measuring the pressure and the mass flux in the layers. Next, the research results of the local structures are also analysed globally, and presented as general dependencies. The calculation results are shown as curves which exhaustively present the structure properties of the textile material. Comparative results are presented for one structure of random fibre distribution and very high irregularity, and the second structure of fibres very regularly distributed in the layers. A test stand for the aerodynamic research of textiles is also described

PL

W artykule przedstawiono skrótowo nową metodą badawczą pozwalającą na oceną struktury wewnętrznej tekstyliów oraz sprawdzono możliwość różnicowania struktur na przykładzie dwóch włóknin filtracyjnych. Metoda polega na przedmuchiwaniu strumienia powietrza przez próbką tekstylną. Model teoretyczny badań, oparty o zasady zachowania masy, pędu i energii, oraz prawa Darcy'ego i Hagena-Poiseuille 'a, zakłada podział grubości próbki na warstwy, w których oblicza się wskaźniki geometryczne i aerodynamiczne na podstawie pomiarów różnicy ciśnień i strumienia masy. Badania lokalne struktury są także analizowane całościowo i uśredniane w postaci zależności globalnych. Wyniki obliczeń są prezentowane na wykresach, jako funkcje określające wyczerpująco właściwości struktury materiału włókienniczego. Przedstawiono badania porównawcze wykonane dla struktury o losowym ułożeniu włókien i bardzo dużej nierównomierności, oraz struktury o bardzo wyraźnie równoległym, warstwowym i równomiernym ułożeniu włókien. Omówiono też budowę stanowiska stosowanego do badań.

6

Kryteria podobieństwa przepływów tworzyw polimerowych w zimnych kanałach form wtryskowych

Bociąga E., Sikora R.

Polimery

|

2004

|

T. 49, nr 1

36-41

PL

W procesie wtryskiwania ważną rolę odgrywają zjawiska reologiczne i cieplne, zatem w badaniach modelowych wtryskiwania muszą być spełnione warunki podobieństwa odnoszące się do przepływów oraz zjawisk cieplnych. Dlatego też wyznaczono wartości liczb kryterialnych: Reynoldsa, Pecleta, Prandtla oraz Nusselta, często wykorzystywanych w badaniach modelowych i rzeczywistych przepływu tworzywa termoplastycznego w kanałach formy wtryskowej. Symulując przepływ PE-HD wykazano istotne różnice w wartościach tych liczb w przekroju poprzecznym kanału kołowego. Różnice te należy uwzględniać w przypadku zastosowania liczb kryterialnych do oceny warunków podobieństwa przepływów tworzyw polimerowych w kanałach narzędzi przetwórczych.

EN

Rheological and thermal phenomena (Figs. 2 and 3) play the important roles in the process of molding. So in the model investigations of molding the conditions of similarity, concerning the flows and thermal phenomena, must be fulfilled. Because of this the values of Reynolds's, Peclet's, Prandtl's and Nusselts's criterial numbers, often used in model or actual investigations of thermoplastic polymers flow in the mold channels, have been determined. Significant differences in the values of criterial numbers in a cross-section of a circular channel have been found for PE-HD flow simulation (Fig. 4). These differences should be taken into consideration when applying the criterial numbers for the estimation of similarity conditions of the plastics' flow in the procesing tools channels.

7

Podobieństwo przepływów tworzyw polimerowych w kanałach narzędzi przetwórczych

Sikora R., Bociąga E.

Polimery

|

2003

|

T. 48, nr 11-12

253-257

PL

Rozpatrzono zagadnienie modelowania zjawisk związanych z przepływem tworzyw polimerowych w kanałach narzędzi przetwórczych z punktu widzenia możliwości odniesienia wyników modelowania do obiektów rzeczywistych, czyli zachowania wymagań teorii podobieństwa. Szczególną uwagę zwrócono przy tym na procesy reologiczne oraz cieplne i wykorzystywane do określania ich podobieństwa liczby kryterialne. Spośród takich liczb scharakteryzowano liczbę Reynoldsa, Webera, Grashoffa, Fouriera, Pecleta, Prandtla, Nusselta, Graetza, Brinkmana i Biota.

EN

Summary - The problems of modeling of the phenomena concerning the polymers flow in processing tools channels have been examined from the point of view of possibility of modeling results reference to the actual subjects i.e. theory of probability requirements keeping. Special attention has been paid to rheological and thermal processes and to criteria numbers used to their similarity defining. Among these numbers the following have been characterized: Reynolds's, Weber's, Grashoff's, Fourier's, Peclet's, Prandtl's, Nusselt's, Graetz's, Brinkman's and Biot's ones. It seems to be useful to attempt to determine the values of criteria numbers in relation to polymers processing. This way the proper planning and carrying out the model experiments can be easier.

8

Alternatywna metoda modelowania zapotrzebowania mocy w procesie mieszania mechanicznego

Dyląg M.

Zeszyty Naukowe. Inżynieria Chemiczna i Procesowa / Politechnika Łódzka

|

2000

|

Z. 28

55-66

PL

Przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych, mających na celu: a) określenie postaci operatorów funkcyjnych w równaniach (1), (2) oraz (6), b) wykazanie dodatkowych korzyści płynących z zastosowania układu liczb kryterialnych (Lm, Ln, Lu) w porównaniu z dotychczas stosowanym układem konwencjonalnym (Ne, Re, Fr) oraz Siemesa (Le, Fq, Rü). Wykazano także możliwość ustalania następujących zależności funkcyjnych: Lm = Φ 1(Ln), przy Lu = const., Lm = Φ 2(Lu) przy Ln= const., co było niemożliwe do osiągnięcia przy stosowaniu dotychczasowych układów liczb kryterialnych.