Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

New hybrid foundation solutions for offshore wind turbines

Trojnar Krzysztof

Archives of Civil Engineering

|

2024

|

Vol. 70, nr 1

5--18

EN

This paper reviews latest developments of substructures for offshore wind turbines focusing on investigations and applications of hybrid foundations. Model tests and numerical analyses were used to simulate the loading of hybrid piles in sand. The results of pile-soil interaction were investigated to confirm the changes in soil stiffness around the hybrid monopile head. The mechanism and factors affecting the change in lateral stiffness of the hybrid foundation were explained by analysing p–y curves for M+H loading conditions in sand. Based on this research, a new shape of p–y curves for hybrid monopiles was established and a method for determining key parameters was proposed. The effectiveness of new p–y curves was verified by comparing back-calculated results with those from numerical simulations. The conducted tests confirmed that the hybrid monopile displacement is 30–50% smaller when compared to a standard monopile with similar dimensions. The gained experiences can be useful for designers and researchers to enhance the design of foundations for offshore wind turbines.

PL

W artykule dokonano przeglądu osiągnieć w zakresie posadowień morskich turbin wiatrowych koncentrując się na najnowszych rozwiązaniach fundamentów hybrydowych. Przedstawiono badania modelowe i analizy numeryczne wykorzystywane do symulacji obciążeń i oceny zachowania się pali hybrydowych w piasku. Analiza interakcji pala z gruntem wykazała korzystny efekt zmiany sztywności gruntu w strefie wokół głowicy monopala hybrydowego. Mechanizm i czynniki wpływające na zwiększenie sztywności poprzecznej fundamentu hybrydowego zostały wyjaśnione poprzez analizę krzywych p–y dla warunków obciążenia M+H dla monopala zagłębionego w piasku. Na podstawie badan ustalono nowy kształt krzywych p–y dla pali hybrydowych oraz zaproponowano metodę wyznaczania kluczowych parametrów. Skuteczność nowych krzywych p–y zweryfikowano przez wsteczne porównanie wyników przeprowadzonych badan oraz symulacji na modelach numerycznych. Wykonane analizy wykazały, że przemieszczenia monopali hybrydowych są o 30–50% mniejsze w porównaniu z przemieszczeniami standardowych monopali o podobnych wymiarach, poddanych takim samym obciążeniom bocznym. Zdobyte doświadczenia mogą być przydatne dla projektantów i naukowców w ramach doskonalenia metod projektowania fundamentów morskich turbin wiatrowych.

2

System wspomagania oceny stateczności przegubowych wozów wiercących

Bołoz Łukasz

Systemy Wspomagania w Inżynierii Produkcji

|

2023

|

Vol. 12, iss. 2

9--27

PL

Samojezdne maszyny górnicze takie jak kołowo-oponowe wozy wiercące charakteryzują się budową przegubową oraz wyposażone są w wysięgniki z organami roboczymi wysuniętymi daleko poza obrys podwozia. Taka konstrukcja powoduje, że maszyny te są podatne na utratę stateczności. Stąd też konieczne jest analizowanie rozkładu mas oraz ich szeroko pojętej stateczności podczas całego procesu projektowania, przy uwzględnienie wielu czynników wynikających ze sposoby i warunków ich pracy. Jednak brak jest odpowiednich modeli obliczeniowych pozwalających na przeprowadzenie badań analitycznych dla maszyn o takiej konstrukcji. W artykule przedstawiono autorski system wspomagający szybką ocenę stateczności jedno i dwuwysięgnikowych wozów wiercących. Model pozwala na przeprowadzenie analiz bez konieczności rozwiązywania równań różniczkowych występujących w modelach dynamicznych oraz bez stosowania badań modelowych za pomocą narzędzi CAD/CAE. Opracowany model obliczeniowy został zweryfikowany przez porównanie uzyskanych wyników z wynikami z pełnego modelu dynamicznego, z wynikami badań modelowych przeprowadzonych w programie CAD/CAE oraz z wynikami badań empirycznych nacisków kół i podpór na podłoże dla wybranego wozu wiercącego. Na podstawie weryfikacji i walidacji tego modelu stwierdzono jego pełną poprawność oraz przydatność. Model został wykorzystany do opracowania praktycznego i łatwego w obsłudze arkusza obliczeniowego. Następnie przeprowadzono badania analityczne stateczności wybranego wozu wiercącego. Model obliczeniowy jak i arkusz kalkulacyjny stanowią podręczne narzędzie wykorzystywane podczas procesu projektowania przez jedną z polskich firm produkujących wozy wiercące.

EN

Underground mining machines, such as wheel-tyre drilling rigs, are articulated and equipped with booms that project far beyond the undercarriage. Such a structure makes these machines prone to lose stability. Hence, it is necessary to analyse the distribution of masses and geometry as well as their broadly understood stability during the entire design process, taking into account many factors resulting from the manner and conditions of their operation. However, there are no ap-propriate computational models that would enable carrying out analytical tests for machines with this kind of construction. The article presents the author's support system which allows a quick assessment of the stability of single- and twin-boom drilling rigs. The model makes it possible to perform analyses without having to solve differential equations present in dynamic models or using model studies based on CAD/CAE tools. The developed computational model was verified by comparing the obtained results with the results of the full dynamic model, the results of model tests carried out in the CAD/CAE program and the results of empirical tests of wheel and jack pressures on the ground for the selected drilling rig. Based on the verification and validation of this model, it was found to be fully correct and useful. The model was used to prepare a practical and user-friendly calculation sheet. Next, analytical tests of the stability of the selected drilling rig were carried out. The computational model and the spreadsheet provide handy tools used during the design process by one of the Polish companies producing drilling rigs.

3

CFD optimisation of the longitudinal volume distribution of a ship’s hull by constrained transformation of the sectional area curve

Kraskowski Marek

Polish Maritime Research

|

2022

|

nr 3

11--20

EN

The paper presents a proposal for a formalised approach to hull shape optimisation with respect to total resistance, by fine-tuning longitudinal volume distribution. An algorithm for automated modification of the hull is presented, allowing for varying the sectional area distribution with a negligible influence on the resulting displacement. Computational fluid dynamics (CFD) solver STAR-CCM+ and computer computer-aided design (CAD) software NX were used to search the optimal volume distribution of selected parent shapes, with respect to total resistance. The bow part and the aft part were optimised separately. The resulting resistances of the selected optimal shapes were then verified by means of scale model tests, realised in the towing tank at the Maritime Advanced Research Centre (CTO) S.A. A noticeable gain in total resistance was achieved and confirmed by experimental tests. The proposed approach seems to be a promising method for relatively quick parametric optimisation of the designed hull shapes; it is also applicable for generic CFD optimisation studies.

4

Model tests of a marine diesel engine powered by a fuel-alcohol mixture

Zacharewicz Marcin, Kniaziewicz Tomasz

Combustion Engines

|

2022

|

R. 61, nr 2

83--88

EN

The paper presents the results of model and empirical tests conducted for a marine diesel engine fueled by a blend of n-butanol and diesel oil. The research were aimed at assessing the usefulness of the proprietary diesel engine model in conducting research on marine engines powered by alternative fuels to fossil fuels. The authors defined the measures of adequacy. On their basis, they assessed the adequacy of the mathematical model used. The analysis of the results of the conducted research showed that the developed mathematical model is sufficiently adequate. Therefore, both the mathematical model and the computer program based on it will be used in further work on supplying marine engines with mixtures of diesel oil and biocomponents.

5

Numerical Study of the Behaviour of a Circular Footing on a Layered Granular Soil Under Vertical and Inclined Loading

Singh Surja Pratap, Roy Amrit Kumar

Civil and Environmental Engineering Reports

|

2021

|

Vol. 31, no. 1

29--43

EN

This paper aims to study the behaviour of a circular footing resting on two granular layers, i.e., a dense sand layer resting on loose sand strata, subjected to a vertical and an inclined loading (α=0°, 10°, 20°, 30°) using the finite element (FE) software PLAXIS-3D. The Mohr-Coulomb criterion is employed for the analysis of the model, in which two parameters are considered to vary significantly; (1) thickness of the top layer (dense layer) and (2) friction angle (ф) of both the layers. In the circular footing, the bearing capacity on the layered soil profile is assessed using the mechanism of punching shear failure following the desired area approach. The punching shear failure mechanism formed in dense sand has a parabolic shape at the ultimate load when the maximum mobilization of shear force through the failure surface is taken into account, otherwise, the punching failure is the actual failure while punching in the lower layer continues to a greater extent, depending on the interface load. Bearing pressure decreases as the inclination increases with respect to the vertical, along with bearing pressure increasing as the thickness of the dense sand layer increases. The software results compare well with data available from the literature.

6

Model Studies of Distortion Condition Resistance Wall from Gabionic Elements

Zamiar Zenon, Surowiecki Andrzej, Saska Piotr

Logistics and Transport

|

2019

|

Vol. 43, No. 3

47--55

EN

Retaining walls have been classified and characterized as structures protecting road or railway embankments against landslides. Particular attention was focused on retaining structures classified as light [1-3, 5-12, 14-24], which include, among others, walls made of gabions. Physical models of the gabion retaining wall, prepared on a laboratory scale, test stand and how to perform spatial deformation tests are presented. The models differed in the number and dimensions of gabions. On the basis of measured horizontal deformations of embankment models with a gabion wall, which were subjected to vertical static pressure at the level of the embankment ceiling, the values of basic strength parameters were determined. In particular, the value calculated: horizontal pressure coefficient, shear strength and modulus of deformation. The variability of the values of these parameters was estimated as a function of variable factors related to the gabion wall configuration (determined by the number and dimensions of gabions) and the value of the external load test.

7

The verification of quality environmentally friendly grease in exploitation conditions

Drabik Jolanta, Kozdrach Rafał, Wolszczak Marek, Michalski Janusz, Janecki Jerzy, Duszyński Grzegorz

Journal of Machine Construction and Maintenance - Problemy Eksploatacji

|

2019

|

no. 1

115--120

EN

The article presents the results of grease analyses regarding the assessment of rheological and greasing properties obtained in model tests. The measurement conditions were similar to those in exploitation and related to thermal and mechanical demands. The obtained results confirmed favourable greasing properties and resistance to deformation in the range of temperatures occurring during operation in the conditions of the production cycle. The quality of the grease was verified in the sugar industry after application in the sliding bearing of the screw conveyor. The grease functioned correctly in high-dust conditions of sugar particles throughout the life of the exploitation. The tests have confirmed that the tested grease can be successfully used in such extreme conditions.

PL

W artykule przedstawiono wyniki analiz smaru dotyczące oceny właściwości reologicznych i smarnych uzyskanych w testach modelowych. Warunki pomiarów były zbliżone do występujących w eksploatacji, a dotyczyły wymuszeń cieplnych i mechanicznych. Uzyskane rezultaty potwierdziły korzystne właściwości smarne oraz odporność na odkształcenia w zakresie temperatur występujących podczas pracy, w warunkach cyklu produkcyjnego. Jakość użytkowa smaru została zweryfikowana w przemyśle cukrowniczym po aplikacji w łożysku ślizgowym transportera ślimakowego. Przez cały okres eksploatacji smar prawidłowo funkcjonował w warunkach wysokiego zapylenia drobinami cukru. Przeprowadzone testy potwierdziły, że testowany smar z powodzeniem można stosować w tak ekstremalnych warunkach.

8

Badania własności zróżnicowanej litologicznie rudy miedzi na potrzeby modelowania DEM

Doroszuk Błażej, Walker Piotr, Król Robert

Cuprum : czasopismo naukowo-techniczne górnictwa rud

|

2019

|

nr 1

5--19

PL

W artykule przedstawiono badania własności zróżnicowanej litologicznie rudy miedzi, eks-ploatowanej w polskich kopalniach KGHM Polska Miedź S.A. Cykl zaproponowanych badań stanowiskowych pozwolił wyznaczyć podstawowe parametry materiałowe oraz współczynniki, opisujące zjawiska interakcji różnych materiałów. Dla pełnego odwzorowania zachowania urobku przeprowadzono badania modelowe, polegające na zweryfikowaniu wyznaczonych parametrów wyjściowych. W efekcie prowadzonych prac uzyskano kompleksową informację o własnościach rudy miedzi, niezbędną do prowadzenia zaawansowanych badań symulacyjnych w środowisku DEM.

EN

The article presents research on the properties of lithologically diversified copper ore, mined in the Polish mines of KGHM Polska Miedź S.A. The cycle of the proposed tests allowed to determine the basic material parameters and coefficients describing the phenomena of inte-raction among various materials. For the full mapping of the run-of-mine material behavior, model tests were made based on the verification of the initial parameters. As a result of the work, complex information about the properties of copper ore, necessary for advanced simulation research in the DEM environment, was obtained.

9

Forecasting the distribution of methane concentration levels in mine headings by means of model-based tests and in-situ measurements

Brodny Jarosław, Tutak Magdalena

Archives of Control Sciences

|

2019

|

Vol. 29, No. 1

25--39

EN

The methane hazard is one of the most dangerous phenomena in hard coal mining. In a certain range of concentrations, methane is flammable and explosive. Therefore, in order to maintain the continuity of the production process and the safety of work for the crew, various measures are taken to prevent these concentration levels from being exceeded. A significant role in this process is played by the forecasting of methane concentrations in mine headings. This very problem has been the focus of the present article. Based on discrete measurements of methane concentration in mine headings and ventilation parameters, the distribution of methane concentration levels in these headings was forecasted. This process was performed on the basis of model-based tests using the Computational Fluid Dynamics (CFD). The methodology adopted was used to develop a structural model of the region under analysis, for which boundary conditions were adopted on the basis of the measurements results in real-world conditions. The analyses conducted helped to specify the distributions of methane concentrations in the region at hand and determine the anticipated future values of these concentrations. The results obtained from model-based tests were compared with the results of the measurements in real-world conditions. The methodology using the CFD and the results of the tests offer extensive possibilities of their application for effective diagnosis and forecasting of the methane hazard in mine headings.

10

Concept of the automatization of dangerous driving manoeuvres

Gidlewski M., Jemioł L., Żardecki D.

Journal of KONES

|

2018

|

Vol. 25, No. 1

111--122

EN

Automatic control is one of the main characteristic features of the present-day “electrified” motor vehicle. The avoidance of a suddenly appearing obstacle, including a rapid lane-change manoeuvre, is counted among the driving manoeuvres that are most dangerous and difficult to be automatized. Note that this seems to be a fundamental problem for autonomous cars. The authors have shown general vehicle automatization concepts derived from the control systems theory. Against this background, they have presented results of their own analytical studies and simulation research related to the system of automatic controlling of a rapid lane-change manoeuvre. A controller algorithm developed within this work, where a simplified reference model of the lateral dynamics of a motor vehicle was used (transmittance-type model based on well known “bicycle model” but transformed and linearized), was successfully examined in exhaustive simulation tests. The virtual object used for the simulation tests was an extensive simulation model (3D, nonlinear, MBS type) of a two-axle motor truck of medium load capacity, driven with quite a high speed. This detail model had been experimentally verified. In the article, only a fragment of a large research project has been described.

11

Requirements for bucket wheel excavator teeth operating in hard mineable soils

Alenowicz J.

Górnictwo Odkrywkowe

|

2018

|

R. 59, nr 1

4--9

PL

Przedstawiono specyfikę zużycia zębów czerpaków do koparek wielonaczyniowych kołowych eksploatowanych w utworach trudno urabialnych. Zaprezentowano wyniki badań modelowych różnych rodzajów zębów na stanowiskach doświadczalnych. Podano zasadę samoostrzenia się zębów i wynikające stąd korzyści. Zamieszczono sposoby montażu zębów na narożach czerpaków. Opisano stosowane technologie wytwarzania zębów. Zaprezentowano wykaz wymagań jakie powinny spełniać zęby czerpaków do koparek wielonaczyniowych kołowych eksploatowanych w utworach trudno urabialnych.

EN

The wear of teeth in bucket wheel excavators (BWE) operating in hard mineable soils has been presented. Results of model tests of different types of teeth carried out on experimental stands have been discussed. The rule of teeth self – sharpening and resulting benefits have been shown. Methods of teeth assembly on bucket knives have been presented. Also technologies of bucket teeth manufacturing have been described. List of requirements for bucket teeth which should be met by BWEs operating in hard mineable soils has been presented.

12

Badania modeli aeroelastycznych przewodów linii wysokiego napięcia dla różnych przypadków ich ośnieżenia i oblodzenia

Flaga Andrzej, Flaga Łukasz, Krajewski Piotr, Pistol Aleksander

Budownictwo i Architektura

|

2018

|

Vol. 17, nr 4

155--169

PL

W pierwszej części pracy wyprowadzono kryteria podobieństwa dla badań modeli aeroelastycznych odwzorowujących przewody linii wysokiego napięcia. Kryteria te uwzględniają drgania przewodów przy występowaniu zjawisk aeroelastycznych: wzbudzenia wirowego, galopowania oraz interferencji i drgania w śladzie aerodynamicznym innych przewodów. Druga część pracy przedstawia przeprowadzone w Laboratorium Inżynierii Wiatrowej Politechniki Krakowskiej badania modeli aeroelastycznych wiązki trzech przewodów linii wysokiego napięcia. Badania te miały na celu identyfi kację drgań aeroelastycznych spowodowanych wzajemną interferencją przewodów, a w szczególności wyznaczenie prędkości krytycznej dla galopowania przewodów dla wybranych przypadków ośnieżenia i oblodzenia przewodów.

EN

In the first part of this paper, similarity criteria were elaborated for investigations of aeroelastic sectional models of high voltage line wires. These criteria consider wire vibrations caused by aeroelastic phenomena: vortex excitation, wake galloping and interference between the wires causing vibration in aerodynamic trace of other wires. Second part of the paper describes the tests conducted in Wind Engineering Laboratory of Cracow University of Technology. The subject of this set of tests was identifi cation of aeroelastic vibrations caused by aeroelastic interference of wires, mainly determination of critical velocity of wires galloping and wake galloping for selected cases of snow and ice covers on the wires.

13

Model tests of longwall shearer with string feed system

Bołoz Ł.

Archives of Mining Sciences

|

2018

|

Vol. 63, no. 1

61--74

EN

This article concerns model tests of longwall shearer with string feed system. The introduction outlined the problem of exploitation of thin seams, in particular hard coal seams, and briefly described the construction and operation technology of a single-unit shearer with a string feed system for their exploitation. The problem of modeling of longwall machines with such a feed system was presented, as well as the author’s physical and mathematical model of a longwall unitary shearer. Then, for the assumed parameters, model tests were carried out on the dynamics of the longwall shearer together with the string feed system. Comprehensive dynamic tests were carried out for the wall height range from 1.0 m to 1.6 m, length from 180 m to 300 m and taking into account four dimensions of the applied chain. As a result, a number of information was obtained concerning the kinematics of the longwall shearer, its feed along the wall, as well as translations and rotation in relation to particular axes and loadings of particular construction nodes. The most important part are the results of model tests, which together with their interpretation enable verification and optimization of the construction as well as the selection of power of feeder drives and shearer body.

PL

W ostatnich latach kopalnie węgla kamiennego jak i producenci maszyn górniczych coraz więcej uwagi poświęcają możliwości skutecznej eksploatacji cienkich pokładów, czyli o miąższości od 1.0 m do 1.6 m. Sytuacja ta wynika ze znacznej ilość węgla zlokalizowanego w tych pokładach oraz braku odpowiedniego umaszynowienia pozwalającego na ich efektywną eksploatację w warunkach występujących w polskich kopalniach. W związku z tym omówiono innowacyjny kompleks ścianowy do eksploatacji pokładów cienkich. Realizacja prototypu takiego kompleksu, który nie ma odpowiednika wśród istniejących rozwiązań wymagała opracowania modelu fizycznego i matematycznego oraz realizacji badań symulacyjnych. Badania miały na celu przede wszystkim określenie obciążeń działających na poszczególne węzły konstrukcyjne kombajnu oraz napędów posuwu. Badania analityczne oraz symulacyjne są mocno rozwijaną dziedziną, ponieważ oprócz aspektu poznawczego, pozwalają na zminimalizowanie wystąpienia błędów w prototypie. Badania te, dzięki możliwości przetestowania wielu wariantów, również o skrajnych i krytycznych wartościach parametrów wejściowych, są źródłem cennych informacji, które nie są możliwe do uzyskania podczas badań rzeczywistego obiektu. Podczas pracy, na kombajn działa szereg obciążeń wynikających z procesu urabiania organem frezującym, procesu ładowania ładowarką odkładniową, grawitacji, oporów ruchu kombajnu i łańcucha oraz siły z napędów posuwu. Przyjmując szereg akceptowalnych uproszeń opracowano model fizyczny a następnie matematyczny kombajnu jednoorganowego z cięgnowym systemem posuwu. Zapisany, za pomocą równań, model dynamiczny kombajnu z cięgnowym systemem posuwu umożliwił przeprowadzenie badań modelowych w środowisku Matlab. Parametry geometryczne kombajnu oraz jego masę, momenty bezwładności oraz położenie środka ciężkości wyznaczono na podstawie projektu wstępnego kombajnu w programie Autodesk Inventor. Kompleksowe badania dynamiki zrealizowano dla zakresu wysokości ściany od 1.0 m do 1.6 m, długości od 180 m do 300 m oraz przy uwzględnieniu czterech wielkości zastosowanego łańcucha. W rezultacie uzyskano szereg informacji na temat kinematyki kombajnu, jego posuwu wzdłuż ściany oraz translacji i rotacji względem poszczególnych osi oraz obciążenia poszczególnych węzłów konstrukcyjnych. Najważniejszą cześć stanowią wyniki badań modelowych, które wraz z ich interpretacją umożliwiają weryfikację i optymalizację konstrukcji oraz dobór mocy napędów posuwu i organu kombajnu. Szczególnie istotne jest obciążenie działające na płozy kombajnu, ramię ładowarki, zaczepy łańcucha napędowego oraz wał organu urabiającego. Dodatkowo wyznaczono wymaganą siłę napięcia wstępnego łańcucha gwarantującą prawidłową pracę cięgnowego systemu posuwu. Zaproponowane rozwiązanie kombajnu jednoorganowego rozwiązuje szereg problemów związanych eksploatacją omawianych pokładów. Prezentowane rozwiązanie jest konstrukcją nową, znacznie różniącą się od obecnie produkowanych kombajnów ścianowych, stąd wyniki przeprowadzonych badań są kluczowe dla realizacji prototypu maszyny i całego kompleksu.

14

Znaczenie liczb podobieństwa w badaniach modelowych procesów termodynamicznych silników cieplnych

Litke B.

Problemy Nauk Stosowanych

|

2017

|

T. 7

107--114

PL

Wstęp i cele: Badania modelowe wymagają spełnienia warunku równości odpowiednich liczb podobieństwa. W większości przypadków równoczesne spełnienie warunku równości wszystkich liczb podobieństwa opisujących dane zjawisko nie jest możliwe. Nie wszystkie kryteria mają jednakowe znaczenie w badanym zagadnieniu. Na podstawie analizy i eksperymentów można ustalić które z nich spełniają dominującą rolę. Niestety, tylko dzięki rezygnacji z mało ważnych liczb podobieństwa, jest możliwe zrealizowanie badań. W pracy zaprezentowano przykłady badań silników zrealizowanych przy ograniczonym podobieństwie modelowym. Materiał i metody: Materiał oparto na wykonanych badaniach modelowych. W pracy zastosowano metodę analityczno-doświadczalną. Wyniki: Ustalono współczynniki wymiany ładunku w funkcji ciśnienia przepłukania z zastosowaniem dwóch zestawów cieczy metanol/trójchloroetylen oraz metanol/roztwór wodny. Wniosek: Przedstawione wyniki badań potwierdzają możliwość uzyskania dostatecznie dokładnych informacji dotyczących procesu wymiany ładunku przy niecałkowicie spełnionych warunkach podobieństwa modelowego.

EN

Introduction and aim: Model studies require the fulfilment of the condition of equality of corresponding numbers of similarity. In most cases, simultaneous fulfilment of the condition of equality of all similarities describing a given phenomenon is not possible. Not all criteria are equally relevant in the study. Based on the analysis and experiments one can determine which of them are dominant. Unfortunately, only thanks to the resignation of the little important numbers of similarity, it is possible to carry out research. The paper presents examples of research of engines realized with limited model similarity. Material and methods: The material was based on model studies. An analytical-experimental method has been used in the paper. Results: The load exchange coefficients were calculated as a flushing pressure using two sets of methanol-trichlorethylene liquid and methanol-water solution. Conclusion: The presented results confirm the possibility of obtaining sufficiently detailed information on the process of cargo exchange under incomplete conditions of model similarity.

15

Optymalizacja właściwości dynamicznych anemometru z wirującym elementem pomiarowym

Ligęza P.

Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN

|

2016

|

T. 18, nr 2

21--26

PL

Anemometry wykorzystujące zjawisko wymiany pędu pomiędzy przepływem a wirującym elementem pomiarowym stanowią ważną klasę przyrządów stosowanych w metrologii przepływów, w szczególności w pomiarach meteorologicznych oraz wentylacyjnych. Wadą anemometrów mechanicznych z wirującym elementem pomiarowym są złe właściwości dynamiczne wynikające ze stosunkowo dużych wymiarów i bezwładności mechanicznej elementu pomiarowego. W przyrządach tych występuje zjawisko zawyżania pomiaru prędkości średniej związane z inercją wirnika. Optymalizacja dynamiki procesu pomiarowego oraz szacowanie i minimalizacja niepewności pomiaru możliwe są w oparciu o model matematyczny anemometru. W pracy zaproponowano metodę optymalizacji właściwości dynamicznych anemometru z wirującym elementem pomiarowym.

EN

Anemometers using the phenomenon of transfer of momentum between the gas flow and the rotating measuring element are an important class of instruments used in the metrology of flows, in particular in meteorology and ventilation measurements. The phenomenon of over-estimation of the average velocity measurements associated with the inertia of the rotor is known. The research of this phenomenon and of the dynamics of measurement process, as well as the estimation of measurement uncertainty and its reduction needs a mathematical model of the anemometer. The paper proposes a method to optimize the dynamic properties of an anemometer with a rotating measuring element. The article presents the concept of the proposed system and the results of comparative simulation studies of anemometer equipped with such a system, and without system.

16

Numerical simulations of hydrodynamic open-water characteristics of a ship propeller

Felicjancik J., Kowalczyk S., Felicjancik K., Kawecki K.

Polish Maritime Research

|

2016

|

nr 4

16--22

EN

The paper presents the results of numerical simulations of ship propeller operation bearing the name of Propeller Open Water (POW) Tests. The object of tests was a sample ship propeller (PPTC1), the geometrical and kinematic data of which are available, along with the results of model tests, on the official page of the research centre involved in the measurements. The research aimed at verifying the correctness of results of numerical simulations performed in the model and real scale. The results of numerical analyses performed in the model scale were confronted with those measured in the experiment. Then, making use of dimensionless coefficients which characterise propeller’s operation, the recorded model data were extrapolated to real conditions and compared with corresponding results of simulations. Both the numerical simulations and the experimental research were performed for the same propeller load states. The reported research is in line with other activities which aim at developing advanced numerical methods to.

17

Wykorzystanie badań modelowych w przybliżonej ocenie strumienia ciepła jawnego z powierzchni zabudowanej

Klemm K.

Fizyka Budowli w Teorii i Praktyce

|

2016

|

T. 8, nr 1

21--26

PL

W pracy przedstawiona została propozycja oceny wielkości strumienia ciepła jawnego z powierzchni zabudowanej. Badania prowadzone były w tunelu aerodynamicznym przy przyjętych skalach podobieństwa KL = 100, KU = 2, KTx = 8 i Kt = 50. Turbulencyjny przepływ strumienia powietrza nad wymodelowanym obszarem zabudowy był rejestrowany przy wykorzystaniu wiązki światła laserowego. Określenie współczynnika struktury optycznej C2n pozwoliło ustalić wielkość współczynnika struktury termicznej C2T. Przyjmując profil prędkości wiatru o charakterze logarytmicznym wyznaczono wartość prędkości tarciowej, a w dalszej kolejności funkcji Monina - Obuchowa fT (z/zL). Na podstawie uzyskanych danych oszacowano skalę temperatury Tx i wielkość strumienia ciepła jawnego QH.

EN

The paper presents an assessment method of surface sensible heat fluxes. The study was conducted in wind tunnel with assumed similarity scales: KL = 100, KU = 2, KTx = 8 and Kt = 50. Laser beam was used to record turbulent air flow over modeled built area. Refractive index structure parameter allows determination of the temperature structure parameter. Friction velocity and Monin – Obuchow function were determined assuming logarithmic velocity profile. Obtained data allowed estimation of temperature scale and magnitude of sensible heat fluxes.

18

Sposoby zagospodarowania wyrobiska popiaskowego Maczki-Bór i ocena ich wpływu na wody podziemne

Niedbalska K.

Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie

|

2016

|

nr 5

23--30

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań modelowych nad optymalizacją rozwiązań prognostycznych sposobów ochrony wód podziemnych i powierzchniowych przed wpływem zanieczyszczeń, wymywanych z bryły zwałowiska w likwidowanej i rekultywowanej części odkrywkowej kopalni piasku „Maczki-Bór”. Przeprowadzono ocenę wpływu zdeponowanych odpadów pogórniczych na czwartorzędowy poziom wodonośny. W założeniu wyniki pracy miały dostarczyć odpowiedzi na pytanie, czy symulacje numeryczne na modelu mogą być wiarygodnym narzędziem służącym do oceny zmian warunków przepływu wód, z uwzględnieniem modeli koncepcyjnych w zakresie planów likwidacji wyrobiska odkrywkowego i sposobów minimalizowania dopływu wód podziemnych do modelowanej struktury.

EN

Numerical model of hydrodynamic conditions in the surroundings of open pit mine Maczki-Bór was created. On the basis of this model, simulations of changes of water inflow into mine wastes deposited in excavations depending on the considered methods of groundwater protection against pollution were carried out. Based on the results of calculations (Tab. 1) it was alleged that the main factor determining the washing out of wastes would be infiltration of precipitations. Lateral inflow of groundwater will be a factor of secondary importance. Hence, it is assumed that a significant reduction of the leached pollutants will be achieved after sealing the waste dump surface, and the best results will be noticeable in the cooperation with anti-filtration barrier (Fig. 3). This kind of protection configuration can minimize the water inflow into waste dump nearly 5-times, which will have undoubtedly an impact on the amount and concentration of pollution emitted into the ground-water environment.

19

Pile model tests using strain gauge technology

Krasiński A., Kusio T.

Studia Geotechnica et Mechanica

|

2015

|

Vol. 37, nr 3

49--52

EN

Ordinary pile bearing capacity tests are usually carried out to determine the relationship between load and displacement of pile head. The measurement system required in such tests consists of force transducer and three or four displacement gauges. The whole system is installed at the pile head above the ground level. This approach, however, does not give us complete information about the pile–soil interaction. We can only determine the total bearing capacity of the pile, without the knowledge of its distribution into the shaft and base resistances. Much more information can be obtained by carrying out a test of instrumented pile equipped with a system for measuring the distribution of axial force along its core. In the case of pile model tests the use of such measurement is difficult due to small scale of the model. To find a suitable solution for axial force measurement, which could be applied to small scale model piles, we had to take into account the following requirements: – a linear and stable relationship between measured and physical values, – the force measurement accuracy of about 0.1 kN, – the range of measured forces up to 30 kN, – resistance of measuring gauges against aggressive counteraction of concrete mortar and against moisture, – insensitivity to pile bending, – economical factor. These requirements can be fulfilled by strain gauge sensors if an appropriate methodology is used for test preparation (Hoffmann [1]). In this paper, we focus on some aspects of the application of strain gauge sensors for model pile tests. The efficiency of the method is proved on the examples of static load tests carried out on SDP model piles acting as single piles and in a group.

20

O modelu matematycznym anemometru skrzydełkowego

Ligęza P.

Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN

|

2015

|

Vol. 17, no. 3-4

55--60

PL

Anemometry wykorzystujące zjawisko wymiany pędu pomiędzy przepływem a wirującym elementem pomiarowym stanowią ważną klasę przyrządów stosowanych w metrologii przepływów, w szczególności w pomiarach meteorologicznych oraz wentylacyjnych. W przyrządach tych występuje zjawisko zawyżania pomiaru prędkości średniej związane z inercją wirnika. Badanie tego zjawiska i dynamiki procesu pomiarowego oraz szacowanie i minimalizacja niepewności pomiaru wymagają znajomości modelu matematycznego anemometru. W pracy poddano analizie znany z literatury model anemometru skrzydełkowego bazujący na równaniu ruchu wirnika oraz zaproponowano model bazujący na bilansie mocy. Przeprowadzono badania modelowe i porównano oba modele.

EN

Anemometers using the phenomenon of transfer of momentum between the gas flow and the rotating measuring element are an important class of instruments used in the metrology of flows, in particular in meteorology and ventilation measurements. The phenomenon of over-estimation of the average velocity measurements associated with the inertia of the rotor is known. The research of this phenomenon and of the dynamics of measurement process, as well as the estimation of measurement uncertainty and its reduction needs a mathematical model of the anemometer. This study analyzed a model known in the literature based on the equation of motion and proposes a model based on the balance of power. Model tests were performed and both models were compared.