Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Modelowanie przekształtnikowych napędów wielomaszynowych

Beniak Ryszard

Śląskie Wiadomości Elektryczne

|

2024

|

Nr 1 (151)

4-10

PL

Artykuł omawia możliwość modelowania matematycznego systemu wielonapędowego z wykorzystaniem algorytmów zmiennostrukturalnych. Przedstawione są podstawowe: właściwości, trudności i ograniczenia tego typu algorytmów. Dokładniej omówiony jest najtrudniejszy etap stosowania tego typu algorytmów, czyli obliczania napięć na gałęziach nie opisanych w danej chwili przez rozwiązywane numerycznie równania różniczkowe. W drugiej części artykułu przedstawiona jest implementacja algorytmu w programie modelującym platformę Stewarta będącą systemem zawierającym działające zgodnie trzy napędy przekształtnikowe. Uzyskane rezultaty potwierdzają efektywność modelowania tego typu systemów.

EN

The article discusses the possibility of mathematical modeling of a multi-drive system using variable-structure algorithms. The basic properties, difficulties and limitations of this type of algorithms are presented. The most difficult stage of using this type of algorithms is discussed in more detail, i.e. calculating voltages on branches not currently described by numerically solved differential equations. The second part of the article presents the implementation of the algorithm in a program modeling the Stewart platform, which is a system containing three converter drives operating accordingly. The obtained results confirm the effectiveness of modeling this type of systems.

2

A quantitative study between HPGR and cone crusher aided ball mill grinding: mathematical modeling by evaluating the possible microfracture effect produced by HPGR technology and cone crusher

Rodríguez-Torres I., Tuzcu E.T., Reyes Iván A., Rosales-Marín G.

Physicochemical Problems of Mineral Processing

|

2024

|

Vol. 60, iss. 1

art. no. 177620

EN

High Pressure Grinding Rolls (HPGR) have been used in the mining industry for decades. However, there are limited quantifications of the particle properties after comminution. Furthermore, the influence of microcracks in grinding provided by this technology has not been extensively quantified. In the recent work, there were two comminution paths tested: 1 (Jaw crusher + cone crusher + ball mill) and 2 (Jaw crusher + HPGR + ball mill). The possible weakening effect aiding ball mill grinding due to microcracks of HPGR path was shown via specific energy, fines generation and breakage rate measurements. To achieve a quantification about the impact of microcracks and the high rate of reduction rate of HPGR technology, first the product was reconstructed using Rosin Rammler's Weibull double formula and the similar particle size distribution was obtained by a conventional cone crusher. By this way the feed size distribution to the grinding stage remained constant regardless of the type of crushing process (HPGR or cone crusher). The results showed that the microfractures generated by the HPGR technology influence the specific energy consumption, fines generation and breakage rates. Ball mill after HPGR consumed 12.46 kWh/t of specific energy, however ball mill after cone crusher consumed 14.36 kWh/t of specific energy. The experimental methodology proposed in this paper maintains a consistent feed size range (-1500 to +41.31 μm) to show that the size reduction observed in the sample undergoing HPGR grinding is not the primary factor contributing to reduced energy consumption and increased fines generation. Instead, it is predominantly associated with the microfractures generated through the compression in HPGR technology; the energy reduction (optimization) of a grinding path is shown in the study.

3

Hard coal supplies and selected environmental regulations: A Case Study of the Polish Power Sector

Malec Marcin

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2024

|

T. 40, z. 1

125--150

EN

The volatility of raw material prices and the rising prices of CO2 emission allowances when using fossil fuels to produce electricity and heat are still relevant problems for owners of generating units. The decision-making tools are used in the fuel purchase process. However, these tools should also consider environmental issues. The article’s main objective is a quantitative analysis of the potential for reducing costs associated with supplying and using hard coal in public power plants as a result of considering the costs of environmental protection and CO2 emission allowances in the process of planning this fuel supply. A mathematical model was developed to optimize the supply of hard coal for the power industry. The tool and elaborated research scenarios made it possible to calculate and analyze the impact of considering the costs of emissions of harmful substances into the environment and CO2 emission allowances on the planning of coal supplies and the reduction of costs related to acquiring and using coal by public power plants. The calculation results were presented on the example of the Polish power sector. The model’s results confirm that the appropriate selection of coals, taking into account the quality parameters determining the amount of emissions of harmful substances, reduces the amount of these emissions and the total costs of acquiring and using coal in electricity production. However, depending on the considered scenario, the scale of this impact varies. The results of the optimization of coal supplies to power plants and their proper interpretation may constitute an important contribution to making management decisions in energy companies.

PL

Problem zmienności cen surowców, wzrastających cen uprawnień do emisji CO2 oraz zaostrzanych limitów emisji przy wykorzystywaniu paliw kopalnych do produkcji energii elektrycznej i ciepła jest wciąż aktualny dla właścicieli jednostek wytwórczych. Budowane narzędzia wspomagające proces podejmowania decyzji przy doborze surowców do procesu spalania powinny jednak uwzględniać również kwestie środowiskowe. Głównym celem artykułu jest ilościowa analiza potencjału redukcji kosztów związanych z pozyskaniem i wykorzystaniem węgla kamiennego w elektrowniach zawodowych, w rezultacie uwzględnienia w procesie planowania dostaw tego paliwa, kosztów ochrony środowiska oraz uprawnień do emisji CO2. Opracowano model matematyczny do optymalizacji pozyskiwania węgla kamiennego przez energetykę zawodową. Zbudowane narzędzie oraz opracowane scenariusze badawcze umożliwiły przeprowadzenie obliczeń i wykonanie analizy wpływu uwzględnienia kosztów ochrony środowiska oraz uprawnień do emisji CO2 w procesie planowania dostaw węgla, na redukcję kosztów związanych z pozyskaniem i zużyciem węgla w elektrowniach zawodowych. Wyniki modelu potwierdzają, że odpowiedni dobór węgli wpływa na redukcję całkowitych kosztów pozyskania i wykorzystania węgla w procesie produkcji energii elektrycznej. Wyniki optymalizacji dostaw węgla do jednostek wytwórczych i ich właściwa interpretacja mogą stanowić istotny wkład w podejmowaniu decyzji zarządczych w przedsiębiorstwach energetycznych.

4

Thermal Operating Window in Selective Laser Melting Processes

Kozak Jerzy, Zakrzewski Tomasz, Witt Marta, Dębowska-Wąsak Martyna

Transactions on Aerospace Research

|

2023

|

Nr 4 (273)

18--32

EN

Selective laser melting (SLM) is one of the most effective methods of additive manufacturing (AM). It is used to manufacture products with very complex geometries using a wide range of materials. Practical process conditions are limited by the occurrence of undesirable melting instabilities that degrade the surface quality and lead to product defects. These disadvantages are related to the thermal limitations of the SLM process. The lower thermal limit is due to the need to completely melt the powder layer and partially remelt the underlying layer again to ensure proper bonding between the layers. Exceeding the upper thermal limit in the molten metal pool may cause extensive evaporation, boiling and ejection of molten metal droplets outside the melting area. The article presents an approach and methodology that enable the determination of thermal limits and the operating window of SLM/selective laser sintering (SLS) processes in a relatively simple way. The studies have been performed using various settings of SLM process parameters. The usefulness of the preliminary determination of thermal limitations and approximate prediction of operating window of SLM has been confirmed experimentally and by more accurate computer simulation.

5

Analiza numeryczna CFD przy użyciu programu Simcenter FloEFD procesu separacji w wybranych osadnikach wirowych

Matuszak Magdalena, Ochowiak Marek, Włodarczyk Sylwia, Krupińska Andżelika, Bielecki Zdzisław

Technologia Wody

|

2023

|

Nr 1 (79)

16-20

PL

W pracy przedstawiono wyniki analizy numerycznej CFD procesu separacji prowadzonego przy użyciu osadnika wirowego o standardowej konstrukcji oraz osadnika wirowego o zmodyfikowanej konstrukcji. Modyfikacja konstrukcji polegała na zastosowaniu zanurzonego króćca wlotowego oraz przegrody umieszczonej w osi aparatu. W celu przeprowadzenia symulacji wykorzystano oprogramowanie Simcenter™ FloEFD™ SC firmy Siemens. Przedstawione trajektorie ruchu cząstek data stałego potwierdzają powstawanie ruchu wirowego i umożliwiają wyznaczenie czasu przebywania cząstek wewnątrz aparatu oraz sprawność urządzenia przy zadanym obciążeniu hydraulicznym. Wyznaczono ponadto wartości spiętrzeń cieczy w aparacie. Zaproponowana modyfikacja konstrukcji wykazała wyższy stopień separacji w porównaniu do standardowego osadnika, gdzie materiałem badawczym były cząstki stałe ciężkie.

EN

The paper presents the results of a numerical CFD analysis of the separation process carried out using a standard-design swirl settling tank and a modified swirl setting tank. The modification involved using a submerged inlet and a baffle located in the center of the device. The Simcenter™ FloEFD™ SC software from Siemens was used to perform the simulations. The presented trajectories of solid particle movement confirm the formation of vortex flow and allow the determination of the residence time of particles inside the device and the efficiency of the equipment at a given hydraulic load. In addition, the liquid head values in the swirl settling tanks were determined. The proposed design modification showed a higher degree of separation compared to the standard swirl setting tank, where heavy solid particles were used as the research material.

6

Mathematical modeling of starting modes and static characteristics of a wound-rotor induction motor in phase coordinates

Malyar Vasyl, Hamola Orest, Maday Volodymyr, Vasylchyshyn Ivanna

Przegląd Elektrotechniczny

|

2023

|

R. 99, nr 10

114--119

EN

The algorithms for calculating steady-state modes, static characteristics, and transients in an asynchronous drive based on a wound-rotor induction motor and a starter in a rotor circuit are presented. The calculation is based on a mathematical model of an induction motor that takes into account the saturation of the magnetic circuit. The electromagnetic processes are described by a nonlinear system of equations of electrical equilibrium composed in a fixed three-phase coordinate system, the coefficients of which are the differential inductances of the circuits. The steadystate modes and static characteristics are calculated by solving the boundary value problem using the continuation method in the parameter.

PL

Przedstawiono algorytmy obliczania trybów pracy w stanie ustalonym, charakterystyk statycznych i stanów nieustalonych w napędzie opartym na silniku indukcyjnym z wirnikiem fazowym i rozrusznikiem obwodu wirnikowego. Obliczenia oparte są na modelu matematycznym silnika indukcyjnego uwzględniającym nasycenie obwodu magnetycznego. Procesy elektromagnetyczne opisane są nieliniowym układem równań równowagi elektrycznej w ustalonym trójfazowym układzie współrzędnych, z indukcyjnościami różnicowymi obwodów jako współczynnikami. Tryby pracy w stanie ustalonym i charakterystyki statyczne oblicza się rozwiązując problem wartości granicznych metodą kontynuacji w parametrze.

7

Modelowanie matematyczne i badania symulacyjne bioreaktora z wymuszonym napowietrzaniem

Przysiężnik Michał, Bartecki Krzysztof

Pomiary Automatyka Robotyka

|

2023

|

R. 27, nr 2

77--88

PL

Proces kompostowania jest powszechnie stosowany w gospodarce odpadami jako metoda przekształcania lub stabilizacji odpadów organicznych. Ze względu na złożony, nieliniowy charakter zachodzących w nim zjawisk biologicznych oraz fizykochemicznych, jest on stosunkowo trudny z punktu widzenia predykcji oraz sterowania. Sterowanie procesem ma tu na celu uzyskiwanie w określonym horyzoncie czasowym produktu finalnego, czyli zwykle kompostu spełniającego określone wymagania jakościowe. W artykule zaprezentowano prosty model matematyczny procesu kompostowania z wymuszonym napowietrzaniem, potencjalnie umożliwiającym realizację wspomnianego celu sterowania. Opracowano model drugiego rzędu, z dwiema wielkościami wejściowymi reprezentującymi zewnętrzne oddziaływania na proces. Na podstawie modelu matematycznego przekształconego do postaci równań stanu, zbudowano w środowisku MATLAB/Simulink model komputerowy bioreaktora, który następnie wykorzystano do przeprowadzenia badań symulacyjnych. Pokazano, że możliwe jest oddziaływanie na proces za pomocą wymuszonego napowietrzania, bezpośrednio wpływającego na zmianę temperatury w bioreaktorze, a w konsekwencji również na czas otrzymania końcowego produktu reakcji. Wyniki analizy właściwości dynamicznych procesu, przeprowadzonej z wykorzystaniem modelu zlinearyzowanego wzdłuż wybranej, nominalnej trajektorii stanu, wskazują na zmienny charakter jego stabilności - począwszy od niestabilności w początkowych fazach reakcji, przez stabilizację w fazie pośredniej, aż do stabilności asymptotycznej, zakończonej osiągnięciem stanu równowagi.

EN

The composting process is commonly used in waste management as a method of converting or stabilizing organic waste. Due to the complex, non-linear nature of biological and physicochemical phenomena involved, this process is relatively difficult to predict and control. The control is usually aimed at obtaining the final product, that is, the compost that meets legal standards. The article presents a simple mathematical model of the composting process with forced aeration, which will potentially facilitate the control task. A second order model was developed, with two inputs signals. Based on the mathematical model in the form of the state equations, the computer model of the bioreactor was built in the MATLAB/Simulink environment, which was then used to conduct different simulation tests. It was shown that it is possible to control the process using forced aeration, directly influencing the temperature changes in the bioreactor, and consequently also the time of obtaining the final product of the reaction. The analysis of the dynamic properties of the process performed using its model linearized about some nominal state trajectory shows the changes in its internal stability - starting from the unstable character in the initial phases of the reaction, through stabilization in its intermediate phase, up to the asymptotic stability, ending in the stable equilibrium state.

8

Simultaneous pickup and delivery model suggestion for personnel transportation in COVID-19 pandemic conditions

Köse Erkan, Kokmazer Ahsen, Vural Danışment, Gökceoğlu Gökçe Gül, Şavlı Pınar

Operations Research and Decisions

|

2023

|

Vol. 33, No. 4

119--131

EN

The impact of COVID-19 on the transportation costs of a large-scale company has been examined. Before the pandemic, shift personnel were transported to the factory by shuttles, and after a quick shift change, other shift personnel were transported back to their homes. However, with the implementation of laws mandating the reduction of shuttle seat capacities, transportation costs have risen significantly. To address this issue, a new simultaneous pickup and delivery model is proposed as an alternative to the separate transportation of shift workers. The results of this study indicate that the proposed model provides a substantial advantage in terms of both the number of vehicles used and the total distance traveled, leading to a significant reduction in costs. This research underscores the importance of effective operations research practices for the profitability of companies, particularly in extraordinary circumstances such as the COVID-19 pandemic.

9

Parameter identification of space manipulator’s flexible joint

Wojtunik Mateusz, Basmadji Fatina Liliana, Granosik Grzegorz, Seweryn Karol

Journal of Automation Mobile Robotics and Intelligent Systems

|

2023

|

Vol. 17, No. 3

78--87

EN

A manipulator mounted on a satellite is often used to perform active debris removal missions. The space manipulator control system needs to take the dynamic model of the satellite‐manipulator system into account because of the influence of the manipulator motion on the position and attitude of the satellite. Therefore, precise modeling of the space manipulator dynamics as well as parameter identification are needed to improve the credibility of the simulation tools. In this paper, we presented the identification of the flexible‐joint space manipulator model based on dynamic equations of motion. Experiments were performed in an emulated microgravity environment using planar air bearings. The arbitrarily selected joint‐space trajectory was performed by the manipulator’s control system. The experiments were repeated multiple times in order to analyze the identification method sensitivity. The identification is based on the Simulink SimMechanics model. Thus, the procedure can be used for any space manipulator without the need to obtain analytical relations for dynamic equations each time. Including joint flexibility and spring viscous damping in the dynamic model allowed it to reflect the experimental measurements better than the reference model could. Identified parameters of the flexible joint have values of the same magnitude as corresponding real system parameters.

10

Partial mathematical modeling and analysis of the AES system

Stachowiak Sylwia, Kurkowski Mirosław

Journal of Applied Mathematics and Computational Mechanics

|

2023

|

Vol. 22, nr 4

64-78

EN

Many types of decision problems can be solved using mathematical modeling and analysis. Such techniques are also developed on the border of mathematical logic and computer science. A good example is the translation of the issues examined into the Satisfiability Problem (SAT) of a logical propositional formula. Unfortunately, this method is not always practical, considering the high computational complexity of solving the SAT problem. It often happens that in the studied cases, the encoding formulas contain even hundreds of thousands of clauses and propositional variables. However, even in these cases, modern SAT solvers can sometimes successfully solve these problems. This approach can be used to cryptanalyze some symmetric ciphers or parts/modifications. In this case, the encryption algorithm is first translated into a boolean formula. Then additional formulas are created to encode randomly selected plaintext and the key bits. Using the SAT solver; we can count the values of the ciphertext bits. Then, using the SAT solver again, we proceed to the cryptanalysis of the cipher with the selected plaintext and proper ciphertext, looking for the bits of the encryption key. In this paper, we will present the new results of how SAT techniques behave against representative fragments of the AES cipher, the current standard for symmetric encryption. We also compare the results obtained in this case by several SAT solvers. In addition, we present the results of the SAT-solver CryptoMiniSat obtained during the attack on the 1st round of the AES-128 cipher.

11

Efektywne napowietrzanie w instalacji przetwarzania odpadów biodegradowalnych

Sidełko Robert, Grabek Piotr

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2023

|

Nr 11

39--42

PL

W artykule opisano metodę równoważenia hydraulicznego instalacji doprowadzającej powietrze do reaktora, wypełnionego kompostowanym materiałem. Algorytm obliczeniowy wykorzystuje zasady mechaniki płynów stosowane w układach otwartych, gdzie zmiany oporów przepływu, w zależności od wydatku powietrza, opisują doświadczalnie opracowane charakterystyki hydrauliczne. Wymiar praktyczny opisanego algorytmu polega na stworzeniu narzędzia umożliwiającego projektowanie systemu doprowadzającego powietrze do różnego rodzaju procesów, w których wymagane jest równomierne natlenienie złoża. Dotyczy to przede wszystkim kompostowania, jak również szeroko stosowanej biofiltracji w procesie oczyszczania np. powietrza poprocesowego.

EN

The article describes a method of hydraulic balancing of the installation supplying air to the reactor filled with composted material. The computational algorithm is based on the principles of fluid mechanics used in open systems in which changes in flow resistance depending on air efficiency are described by experimentally developed hydraulic characteristics. The practical dimension of the described algorithm consists in creating a tool enabling the design of a system supplying air to various types of processes where uniform oxygenation of the bed is required. This applies primarily to composting, as well as the widely used biofiltration in the purification process, e.g. of post-process air.

12

A comparative study of one-dimensional models for stratified thermal energy storage

Osiadacz Andrzej J., Kotyński Łukasz, Kwestarz Małgorzata

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2023

|

Nr 9

8--14

EN

In the article, a comparative analysis of one-dimensional dynamic models describing Thermal Energy Storages is carried out. A model based on energy balance was compared with a model of conductivity and convection and with a convection model. For each of them, the effect of time on the temperature distribution in the tank was examined and temperature distributions in the tank obtained for the analysed models were compared. Also, the effect of the number of nodes (discretization intervals) on the shape of the stratification curve was studied and the impact of the flow rate of the supplied hot water on the stratification curve was examined.

PL

W artykule dokonano analizy porównawczej jednowymiarowych dynamicznych modeli opisujących Thermal Energy Storages. Porównywano model oparty na bilansie energii z modelem przewodzenia i konwekcji oraz modelem konwekcyjnym. Dla każdego modelu badano wpływ czasu na rozkład temperatury w zasobniku, porównywano rozkłady temperatury w zasobniku otrzymane dla analizowanych modeli a także badano wpływ liczby węzłów (przedziałów dyskretyzacji) na kształt krzywej stratyfikacji. Badano także wpływ natężenia przepływu dostarczanej wody gorącej na krzywą stratyfikacji.

13

Preventing the development of emergency modes of interlocked electric drives of a rolling mill under the impact loads

Druzhinin Valeriy, Sivyakova Galina, Kalinin Alexey, Tytiuk Valerii, Nikolenko Anatolii, Kuznetsov Vitaliy Vadimovich, Kuzmenko Mykhailo

Diagnostyka

|

2023

|

Vol. 24, No. 1

art. no. 2023105

EN

In recent years, due to the tightening of competition in the global market of steel producers, the requirements for the quality of hot-rolled steel have increased. The finishing group of the rolling mill is characterized by a complex structure of mechanical and electrical parts. The operation of electric drive systems of such units is characterized by the interrelation of electromagnetic processes, mechanical phenomena and technological factors. As experimental studies have shown, the quality of the supply voltage is inextricably linked with the impact nature of the loads in the rolling stands of the roughing and finishing groups of the hot rolling mill. A decrease in the supply voltage may be accompanied by the development of emergency modes of synchronous electric drives, leading to a decrease in the quality of the finished product.The paper developed a mathematical model of the power supply system of the rolling mill JSC "ArcelorMittal Temirtau". It is shown that this can lead to loss of synchronism of the synchronous motor. Such a voltage drop has a significant impact on the operation of DC electric drives of the finishing group. Various strategies are proposed to counter the development of emergency situations.

14

Investigation of local properties of the Fe-Si alloy subjected to mechanical and laser cutting

Gmyrek Zbigniew, Kucharska Barbara

Archives of Electrical Engineering

|

2023

|

Vol. 72, nr 3

697--713

EN

The effective design of energy-saving electric motors with efficiency class IE4 and higher requires the use of material characteristics that take into account the core shaping process. Therefore, it becomes necessary to use analytical or numerical models that take into account the change of local properties of Fe-Si material. The aim of the work is to indicate a useful analytical model for estimating the local magnetic permeability of the material, as well as to understand the reasons for these changes. For this purpose, low-loss ferromagnetic materials cut with a guillotine and a laser were tested. Rectangular samples, cut at an angle of 0 degrees in relation to the rolling direction, were subjected to macroscopic and microscopic examinations. Finally, the main reasons for changes in material characteristics for both cutting technologies were indicated. Therefore, the proposed model takes into account not only the cutting technology used, but also the current width of the tested strip, for which the material characteristics are to be determined. The parameters of the analytical model are determined on the basis of a limited number of measurements carried out on samples of a simple geometric shape.

15

Wykorzystanie elementów uczenia maszynowego do modelowania stężenia zanieczyszczeń atmosferycznych: studium przypadku pyłu pm2.5 w Szczecinie

Bihałowicz Jan Stefan

Zeszyty Naukowe SGSP / Szkoła Główna Służby Pożarniczej

|

2022

|

Nr 81

7--28

PL

W pracy przedstawiono możliwość modelowania stężeń zanieczyszczeń w lokalizacji o określonym, stałym profilu emisji przy wykorzystaniu modeli uczenia maszynowego. Jako zanieczyszczenie wybrano pył PM2.5,a jako zmienne objaśniające przyjęto parametry metrologiczne mierzone na stacji synoptycznej. Przeprowadzono uczenie i walidację sześciu różnych modeli na podstawie obserwacji meteorologicznych zarejestrowanych w latach 2013–2018 na stacji IMGW-PIB w Szczecinie (Polska) oraz średniodobowych stężeń pyłu PM2.5 z tego samego okresu zmierzonych na stacji GIOŚ w Szczecinie przy ul. Andrzejewskiego, podzielonych na trzy równoliczne klasy stężeń. Dwa modele, które dawały najdokładniejsze wyniki, zostały szczegółowo przedstawione. Czułość tych modeli, w zależności od klasy stężenia pyłu, zawierała się pomiędzy 0,484 a 0,711. Te dwa modele zostały zastosowane do identyfikacji wzrostu średniodobowych stężeń w trakcie zdarzenia nietypowego – pożaru składowisk odpadów. Stężenia przewidziane w dniach, w których trwał pożar, były zaniżone względem faktycznych stężeń, co pozwala na zastosowanie modeli w identyfikacji zjawisk atypowych, które mają wpływ na stężenia zanieczyszczeń w danym miejscu.

EN

The work presents the possibilities of using machine learning in modeling pollutant concentra tions at locations with defined constant sources of emission. The PM2.5 was chosen as the pollutant to be studied with meteorological variables as exogenous variables measured at a weather station. Six different models were implemented and cross-validated on meteorological data recorded in 2013-2018 at the Institute of Meteorology and Water Management station in Szczecin, Poland, and PM2.5 concentrations from the same period divided into three classes, measured at the air quality station of the Chief Inspectorate of Environmental Protection (Poland) located at Andrzejewskiego Street in Szczecin. Two best-performing models were described in detail. The sensitivity of the models was found to vary from 0.484 to 0.711 depending on the class of PM2.5 concentration. Those two models were then applied to identify increases in PM concentrations that were caused by an extraordinary incident – landfill fire. It was proven that the predicted values of concentration that occur during the fire were underestimated as compared to actual concentration levels and hence such models can be applied in the identification of abnormal phenomena that may affect the concentrations of pollutants in a given location.

16

Mathematical modeling of the aeroion mode in a car

Biliaiev Mykola, Pshinko Oleksandr, Rusakova Tetiana, Biliaieva Viktoriia, Sładkowski Aleksander

Transport Problems

|

2022

|

T. 17, z. 2

19--32

EN

In this study, a mathematical method is proposed for calculating the concentration field of air ions of different polarities and dust levels in the passenger compartment, taking into account the geometry of the passenger compartment and seats, shelves, and other internal elements of the passenger compartment. The method also takes into account changes in the rate of the air flow ventilation, the location and number of ionizers, and sources of positive ions and dust, taking into account their different intensities and locations. On the basis of a numerical model for this method, software has been developed that allows users to carry out computational experiments without requiring much time for calculation. Based on the results, the optimal location of the ionizer in the passenger compartment of the car was determined to ensure comfortable conditions for the stay of passengers, which favorably affects their health. It has been found that the presence of two ionizers is optimal for creating comfort in the car with an ionization intensity of Qn= 0.47 ×1010 ions/s located at the top of the car. If there is one ionizer located on the dashboard or at the top of the car with a higher ionization rate than ions/s, it is not possible to simultaneously provide optimal ionization parameters for passengers in the front and rear seats of the car.

17

Innovative Method of Forecasting the Generator Gas Composition after the Process of Pyrolysis and Gasification

Slowak Anna Maria

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2022

|

Tom 24

97--109

EN

The article presents a new approach to forecasting producer gas composition. Thermochemical treatment of biomass was presented as an effective method of producing flammable gas. The methods of predicting the gas composition of the generator are described, and then its efficiency depends on the device’s parameters. In order to create a method for forecasting gas composition, the authors’ works were used as the basis on which the energy characteristics of the gases obtained were assessed. It was assumed in this paper that it is essential to understand the influence of each parameter on the energy characteristics of the gas. It made it possible to optimize the composition and predict thermal characteristics. This article presents the results of experimental studies on biomass gasification and a mathematical model based on Gibbs free energy.

18

Wpływ jakości siatki numerycznej na wyniki symulacji rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń w powietrzu

Lewak Michał, Tępiński Jarosław

Przemysł Chemiczny

|

2022

|

T. 101, nr 11

957--962

PL

Praca dotyczy matematycznego modelowania rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń w powietrzu za pomocą obliczeniowej mechaniki płynów z wykorzystaniem modelu bilansowania pędu w fazie dyskretnej DPM (discrete phase model). Skupiono się na problemie zagęszczenia siatki numerycznej potrzebnej do tworzenia symulacji rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń w powietrzu. Opierając się na parametrze określającym jakość numeryczną siatki, wykonano symulacje pracy pieca centralnego ogrzewania klasy I. Do określenia najlepszego stopnia zagęszczenia siatki wykorzystany został rozkład cząstek pyłu opuszczającego komin, z którego emitowane były zanieczyszczenia.

EN

A math. modeling of the operation of a class I central heating furnace was performed by computational fluid dynamics together with the DPM discrete-phase momentum balancing model. The problem of numerical mesh compaction needed to simulate the spread of pollutants in the air was focused on. Relying only on the qmesh parameter, which determines the quality of individual elements of the numerical mesh, was not sufficient. Therefore, the impact of the number of elements and the distribution of the qmesh parameter in the mesh on the obtained simulation results should be analyzed.

19

Mathematical modeling of processes and characteristics of wound-rotor induction motor

Malyar Vasyl, Hamola Orest, Maday Volodymyr, Vasylchyshyn Ivanna

Przegląd Elektrotechniczny

|

2022

|

R. 98, nr 4

90--93

EN

A mathematical model and algorithm to calculating electromechanical transients and starting static characteristics of wound-rotor induction motor have been developed. The calculation is based on a mathematical model of an induction motor, which considers the saturation of the magnetic circuit and the differential method of calculating the static characteristics. The electromagnetic processes in the motor are described by a system of nonlinear electric equilibrium equations written in transformed to orthogonal coordinate axes, which are solved by the parameter continuation differential method and Newton's iterative method. Calculation of loop fluxes and differential inductances is performed using the magnetization characteristic of the main magnetic flux and the stator and rotor leakage fluxes.

PL

Opracowano model matematyczny i algorytm do obliczania przebiegów elektromechanicznych i rozruchowych charakterystyk statycznych silnika indukcyjnego z wirnikiem uzwojonym. Obliczenia opierają się na modelu matematycznym silnika indukcyjnego, który uwzględnia nasycenie obwodu magnetycznego oraz różnicową metodę obliczania charakterystyk statycznych. Procesy elektromagnetyczne w silniku opisane są układem nieliniowych równań równowagi elektrycznej, zapisanych w postaci przekształconej na osie ortogonalne, które są rozwiązywane metodą różniczkową z kontynuacją parametrów oraz metodą iteracyjną Newtona. Obliczanie strumieni pętli i indukcyjności różnicowych odbywa się na podstawie charakterystyki magnetyzacji głównego strumienia magnetycznego oraz strumieni rozproszenia stojana i wirnika.

20

Mathematical modelling of marine power plants with thermochemical fuel treatment

Cherednichenko Oleksandr, Serbin Serhiy, Tkach Mykhaylo, Kowalski Jerzy, Chen Daifen

Polish Maritime Research

|

2022

|

nr 3

99--108

EN

The article considers the methodological aspects of the theoretical investigation of marine power plants with thermochemical fuel treatment. The results of the study of the complex influence of temperature, pressure, and the ratio of steam / base fuel on the thermochemical treatment efficiency are presented. The adequacy of the obtained regression dependences was confirmed by the physical modelling of thermochemical fuel treatment processes. For a gas turbine power complex with a thermochemical fuel treatment system, the characteristics of the power equipment were determined separately with further merging of the obtained results and a combination of material and energy flow models. Algorithms, which provide settings for the mathematical models of structural and functional blocks, the optimisation of thermochemical energy transformations, and verification of developed models according to the indicators of existing gas turbine engines, were created. The influence of mechanical energy consumption during the organisation of thermochemical processing of fuel on the efficiency of thermochemical recuperation is analysed.