Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Defining the computational domain and boundary conditions for fluid flow in a mining excavation

Janus Jakub, Krawczyk Jerzy

Archives of Mining Sciences

|

2023

|

Vol. 68, no. 3

425--441

EN

For underground mine workings, the shape of the computational domain may be difficult to define. Historically, the geometry models of mine drifts were not accurate representations of the object but rather a simplified approximation. To fully understand a phenomenon and save time on computations, simplification is often required. Nevertheless, in some situations, a detailed depiction of the geometry of the object may be necessary to obtain adequate simulation results. Laser Scanning enables the generation of 3D digital models with precision beyond the needs of applicable CFD models. Images composed of millions of points must be processed to obtain geometry suitable for computational mesh generation. A section of an underground mine excavation has been selected as an example of such transformation. Defining appropriate boundary conditions, especially the inlet velocity profile, is a challenging issue. Difficult environmental conditions in underground workings exclude the application of the most efficient and precise methods of velocity field measurements. Two attempts to define the inlet velocity profile have been compared. The first one used a sequence of simulations starting from a flat profile of a magnitude equal to the average velocity. The second one was based on the sixteen-point simultaneous velocity measurement, which gave consistency with measurement results within the range of applied velocity measurement method uncertainty. The article introduces a novel methodology that allows for more accurate replication of the mine excavation under study and the attainment of an appropriate inlet velocity profile, validated by a satisfactory correspondence between simulation outcomes and field measurements. The method involves analysing laser-scanned data of a mine excavation, conducting multi-point velocity measurements at specific cross-sections of the excavation that are unique to mining conditions, and utilising the k-ω SST turbulence model that has been validated for similar ventilation problems in mines.

2

Zastosowanie skaningu laserowego do budowy modelu numerycznego wyrobiska górniczego

Janus J.

Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN

|

2016

|

T. 18, nr 3

27--34

PL

W pracach badawczych nad przepływem powietrza w wyrobiskach kopalnianych coraz częściej wykorzystywane są techniki komputerowe w formie symulacji numerycznych. Jedną z pierwszych czynności w trakcie całego procesu symulacji jest zbudowanie modelu geometrycznego, który będzie odzwierciedleniem geometrii, w jakiej badany problem występuje. W przypadku przeprowadzania obliczeń numerycznych dla zagadnień kopalnianych, ze względu na bardzo skomplikowaną budowę wyrobisk kopalnianych, w trakcie budowy modelu geometrycznego konieczne jest stosowanie uproszczeń. Uproszczenia takie niejednokrotnie są konieczne dla uzyskania jasnego obrazu badanego zjawiska oraz do skrócenia czasu obliczeń numerycznych. Jednak wymagana jest wiedza dotycząca wpływu takich uproszczeń na zmianę dokładności uzyskiwanych wyników obliczeń. W artykule przedstawiono sposób pozyskania dokładnych informacji o geometrii wyrobiska górniczego oraz sposób wykorzystanie ich do budowy modeli geometrycznych na podstawie których, przeprowadzane są obliczenia numeryczne.

EN

Numerical simulation methods are increasingly used for researches on the airflow in mine drifts. One of the first steps in the whole process of simulation is building a geometric model that will be reflect the geometry of the studied problem. In the case of carried out numerical simulations in the mine environment, due to the very complicated constructions of mine drifts, during creating the numerical model geometry it is necessary to make simplifications. Such simplifications are often necessary if we want to obtain a clear image of the investigated phenomenon and shorten the duration of numerical calculations. Still, we need to know in what way such simplifications will influence the accuracy of the obtained calculation results. The article presents how to obtain accurate information about the mine drift geometry and how to use them to build geometric models based on which the numerical simulations are carried out.

3

Ocena możliwości wykorzystania skaningu laserowego do budowy modeli numerycznych

Janus J.

Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN

|

2015

|

Vol. 17, no. 1-2

21--26

PL

W artykule przedstawiono koncepcję wykorzystania wyników skaningu laserowego do budowy modeli geometrycznych na podstawie których przeprowadzane są symulacje numeryczne. Podczas badań symulacyjnych bardzo dużą uwagę należy zwrócić na poprawne odwzorowanie modelu rzeczywistego dla którego przeprowadzane są badania. Niejednokrotnie złożona geometria jak np wyrobiska górniczego stwarza bardzo wiele problemów w jej dokładnym odwzorowaniu w związku z czym konieczne jest zastosowanie nowych technik pomiarowych. Jedną z takich technik jest wykorzystanie skaningu laserowego. Stwierdzono, że uzyskana w procesie skanowania chmura punktów, zorientowanych w przestrzeni, pozwala na bardzo dokładne i szybkie wygenerowanie trójwymiarowego modelu skanowanego obiektu.

EN

The article presents the concept of using the laser scanning results to build the geometric models on which the numerical simulations are carried out. During the simulation attention should be paid to the correct representation of the actual model for which tests are conducted. Often complex geometry, such as mine drift poses a lot of problems in the accurate reproduction therefore requires the application of new measuring techniques. One of such technique is the use of laser scanning. It was found that obtained in the process of scanning point cloud oriented in space allows for very accurate and fast generation of three-dimensional model of the scanned object.