Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Hydraulic resistance analyses of selected elements of the prototype Stirling engine

Furmanek Mariusz, Kropiwnicki Jacek

Archives of Thermodynamics

|

2019

|

Vol. 40, no 3

123--136

EN

The paper presents the results of simulation tests of hydraulic resistance and temperature distribution of the prototype Stirling alpha engine supplied with waste heat. The following elements were analyzed: heater, regenerator and cooler. The engine uses compressed air as a working gas. Analyses were carried out for three working pressure values and different engine speeds. The work was carried out in order to optimize the configuration of the engine due to the minimization of hydraulic resistance, while maintaining the required thermal capacity of the device. Preliminary tests carried out on the real object allowed to determine boundary and initial conditions for simulation purposes. The simulation assumes that there is no heat exchange between the regenerator and the environment. The solid model used in simulation tests includes the following elements: supply channel, heater, regenerator, cooler, discharge channel. Due to the symmetrical structure of the analyzed elements, simulation tests were carried out using 1/6 of the volume of the system.

2

The assessment of susceptibility on drainage in an aquifer on the basis of pumping tests in a lignite mine

Polak K., Kaznowska-Opala K., Pawlecka K., Różkowski K., Klich J.

Archives of Mining Sciences

|

2015

|

Vol. 60, no. 1

107--121

EN

Drainage of the rock mass is a key component affecting the safety of mining operations and is associated with the removal of the overburden, dumping and excavation of useful minerals. The primary method of drainage in lignite coal mines are bored wells. The efficiency of drainage of rock mass depends on their accurate positioning and quality of workmanship. The paper presents the current state of knowledge concerning the distribution of the components of drawdown (1) in pumping well (Walton, 1955; Bruin & Hudson, 1961; Kruseman & de Ridder, 1991; Avci, 1992; Atkinson, 1994; Helweg, 1994; Kawecki, 1995; Singh, 2002; Dufresne, 2011) and their dependence on the hydrogeological parameters of the drained aquifer (Fig. 2). The results of pumping tests conducted in drainage wells operating in lignite mines are also presented. The subject of analysis was the geohydraulic resistance coefficient B, describing the resistance of the aquifer under laminar flow. This coefficient also takes the hydrogeological parameters into account which determines the dynamics and range of influence of drainage (12, 13). The value of the parameter and its spatial variability can be used for planning, designing and evaluating the effectiveness of wells drainage In view of the results of the pumping tests, classification of aquifer susceptibility to drainage was proposed, which can be used to support decision-making in the scope of expansion of the drainage system, the necessary timing and dynamics of pumping water. The classification is preliminary and is the starting point for the development of methods to rationalize functioning costs of the drainage systems.

PL

Zadaniem studni odwadniających jest obniżenie zwierciadła wody podziemnej możliwie w jak najkrótszym czasie. W zależności od przeznaczenia studni oraz wymagań technicznych ich czas „życia” jest zróżnicowany. Studnie zlokalizowane w obrębie wyrobiska, tj. studnie nadkładowe i podłożowe (pomocnicze), mają z założenia względnie krótki czas pracy, gdyż są likwidowane wraz z postępem robót górniczych odkrywkowych. Studnie w barierach zewnętrznych oraz wewnętrznych utrzymywane są niekiedy przez kilkadziesiąt lat. Z upływem czasu w pompowanych otworach obserwuje się przyrost depresji roboczego zwierciadła wody oraz spadek wydajności. Mniejsza wydajność studni spowodowana jest zmniejszoną wydajnością warstwy wodonośnej wskutek słabnącej przewodności hydraulicznej, co wynika z obniżenia zwierciadła wody, a także w wyniku zmian w dopływie wody spowodowanych procesami starzenia otworów studziennych. Za niekorzystne zmiany parametrów eksploatacyjnych studni odpowiedzialne są m.in. procesy fizyczne i chemiczne zachodzące w bezpośrednim sąsiedztwie studni np. procesy korozji, powstawania powłok zabezpieczeniowych oraz powłok śluzowych, ochry, wytrącania się osadów związków chemicznych oraz kolmatacji. Kolmatacja jest zjawiskiem złożonym, wywołanym przez procesy mechaniczne, fizyczne, chemiczne i biologiczne, który towarzyszy przepływowi przez ośrodki porowe i szczelinowe. Straty ciśnienia wynikające z przepływu wody w warstwie wodonośnej, czyli kształtowane przez własności hydrogeologiczne warstwy wodonośnej są określane mianem depresji rzeczywistej, która uwidacznia się pomiędzy poziomem piezometrycznym i depresją w strefie przyotworowej. Straty te oznaczane są jako BQ, gdzie: B oznacza oporność hydrauliczną ośrodka wodonośnego przy przepływie laminarnym. Z kolei straty ciśnienia wywołane przepływem wody przez filtr turbulencją przepływu wody w strefie otworowej i przyotworowej określane są mianem zeskoku hydraulicznego CQn, gdzie C oznacza oporność hydrauliczną strefy przyotworowej, natomiast n – wykładnik potęgowy charakteryzujący rodzaj przepływu. Określenie własności filtracyjnych warstwy wodonośnej wyrażanych przez przewodność hydrauliczną T oraz współczynnik zasobności sprężystej S, pozwala na wyznaczenie najbardziej korzystnych warunków eksploatacji studni. Wspomniane parametry hydrogeologiczne są składowymi równania opisującego hydrauliczną oporność ośrodka wodonośnego (12). Uogólniając, parametr B, może być kryterium wykorzystanym przy planowaniu i projektowaniu systemu odwodnienia studziennego, a także bieżącej oceny skuteczności współpracy systemu. Na rysunku 3. przedstawiono ideowo metodykę oznaczania tego parametru, za pomocą testu próbnego pompowania. Dotychczas interpretacja wyników próbnych pompowań koncentrowała się na ocenie technicznych warunków pracy otworów studziennych. W tym celu wykorzystywano współczynnik C występujący we wzorze Jacoba, który stanowił kryterium odbioru studni od wykonawcy. Zdaniem autorów niniejszej pracy wyniki próbnych pompowań należy interpretować w szerszym ujęciu, zwracając uwagę na parametr B, opisujący oporność hydrauliczną przy przepływie laminarnym wody w ośrodku wodonośnym. Analiza rozkładu przestrzennego zmian tego parametru pozwala na racjonalizację systemu odwodnienia studziennego w tym ocenę niezbędnych wyprzedzeń w zakresie wykonawstwa studni. W praktyce, ocenę geohydraulicznych warunków prowadzonego odwodnienia przeprowadzono przy wykorzystaniu zmodyfikowanej metody próbnych pompowań wielostopniowych opracowanych przez Klicha (1997). W pracy niniejszej przedstawiono wyniki próbnych pompowań w 27 studniach pracujących w kopalni odkrywkowej węgla brunatnego. Na rysunkach 5-9 przedstawiono wyniki oceny parametru B dla podstawowych kompleksów wodonośnych, dla których wykonano próbne pompowania badawcze. Podział wykresów wynika z przeznaczenia studni, co odpowiada podziałowi przedstawionemu na rysunku 4. Uzyskane wyniki pozwalają na sformułowanie wstępnych uogólnień. W tabeli 1. zaproponowano wstępną klasyfikację podatności ośrodka wodonośnego na prowadzone odwodnienie. Klasyfikacja może być wykorzystana do celów planowania, projektowania oraz bieżącej oceny skuteczności odwadniania studziennego. Wyniki oceny parametru B wskazują na zmienne warunki hydrogeologiczne w badanych kompleksach wodonośnych. W utworach wodonośnych o strukturze porowej oporność hydrauliczna B wykazuje stosunkowo małą zmienność (Rys. 7 i 8). Natomiast dużą zmienność własności wykazują utwory szczelinowo-krasowego kompleksu mezozoicznego. Odwodnienie prowadzone przez system studzienny może zatem charakteryzować się zmienną efektywnością w poszczególnych rejonach kopalni odkrywkowej (Rys. 5 i 6).

3

Wpływ zmiany średnicy na wielkość strat w przewodach sieci wodociągowej poddanych renowacji

Malesińska A., Chudzicki J.

Instal

|

2014

|

nr 3

50--53

PL

Artykuł poświęcony jest analizie wpływu sposobu renowacji istniejących odcinków sieci wodociągowej na wielkość oporów hydraulicznych. Rozważaniom poddano bezwykopową technologię renowacji i rekonstrukcji z zastosowaniem rur PE o mniejszych średnicach zewnętrznych od średnicy wewnętrznej odnawianego przewodu. Zgodnie ze strukturą materiałową istniejących sieci wodociągowych największy udział procentowy w ich budowie stanowią przewody wykonane z żeliwa szarego. Stąd też analizę zmiany warunków hydraulicznych uzyskanych w wyniku renowacji starego przewodu przeprowadzono dla tego materiału, jako najczęściej występującego.

EN

The article is devoted to an analysis of influence how the renovation of existing water supply network section on the value of hydraulic resistance. Trenchless technology of renovation or reconstruction was taken into consideration by using PE pipes of smaller outer diameter than the inner diameter of the renewed pipes. According to the material structure of the existing water supply network the largest share are pipes made of grey cast iron. Therefore, the analysis of changes in hydraulic conditions resulting from the restoration of the old pipeline was carried out for the mentioned material, as the most common.

4

Sprawność hydrauliczna eksploatowanych przewodów wodociągowych

Cieżak W., Cieżak J., Siwoń Z.

Instal

|

2014

|

nr 3

46--49

PL

Zaprezentowano wyniki badań hydraulicznej oporności przewodu przesyłowego w systemie wodociągowym Kłodzka. Żeliwnym rurociągiem o średnicy 400 mm tłoczona jest woda z pompowni przy ul. Korczaka do zbiornika sieciowego przy ul. Dusznickiej. Przedstawione w niniejszym opracowaniu wyniki badań wskazują, że umowna zastępcza chropowatość ścianki badanego żeliwnego rurociągu po 36 latach eksploatacji wynosi 17,3 mm natomiast średni roczny przyrost chropowatości kt0 (przyjmując k0 = 0,6 mm) wynosi: wg badań przeprowadzonych w 1992 roku: α1 =0,4342 mm/rok, wg badań przeprowadzonych w 2011 roku: α1 = 0,4639 mm/rok, a z okresu lat 1992-2011: α1 = 0,4905 mm/rok. Przeprowadzone badania i analizy potwierdzają słuszność prowadzenia podobnych eksperymentów z uwagi na złożoność zjawiska dotyczącego rzeczywistej sprawności hydraulicznej eksploatowanych przewodów wodociągowych.

EN

The paper presents the results of hydraulic resistance studies carried out for a transmission conduit in the Klodzko water supply system. The cast iron water pipeline 400 mm in diameter carries water from the pumping station located at Korczaka Street to a network reservoir at Dusznicka Street. The results indicate that the apparent equivalent wall roughness of the investigated cast iron pipeline after 36 years of service amounts to 17,3 mm and average annual roughness increment kt0 (assuming k0=0,6mm) amounts to: α1 = 0,4342 mm/year acc. to 1992 tests, α1 = 0.4639 mm/year acc. to 2011 tests, and α1 = 0,4905 mm/year for the period of 1992-2011. The studies have shown that because of the complexity of the phenomena determining the actual hydraulic efficiency of in-service water conduits it is essential to continue to conduct such experimental investigations.

5

Właściwości dynamiczne linii hydraulicznych lotniczych napędów hydraulicznych

Ułanowicz L.

Prace Naukowe Instytutu Technicznego Wojsk Lotniczych

|

2008

|

nr 23

89-116

PL

W artykule zaprezentowano wyniki analiz własności dynamicznych linii hydraulicznej uwzględniających efekt bezwładności cieczy płynącej w przewodzie sztywnym, jak i gięt-kim, efekt ściśliwości tej cieczy i efekt tarcia lepkiego. W rozważaniach potraktowano linię hydrauliczną jako czwórnik o dwóch wejściach i dwóch wyjściach, charakteryzujący się określoną macierzą transmitancji. Główne rozważania przeprowadzono dla modelu o zmiennej rezystancji. Podano rozwiązanie ogólne w funkcji operatora Laplace'a oraz adaptację modelu linii hydraulicznej dla przepływu turbulentnego i przepływu przez przewód o sprężystych ściankach. Wprowadzając odpowiednie uproszczenia do modelu o zmiennej rezystancji otrzymano kolejno model o stałej rezystancji i model linii bez strat.

EN

This paper presents the results of a hydraulic line dynamic properties analysis taking into account inertia of the fluid flowing in rigid and flexible lines, the compressibility effect for this fluid and the viscous friction effect. The following are described and analyzed: solution of the wave equation in the form binding four variables: pressure and flow rate at the line input, and pressure and flow rate and the line output; two of the above-mentioned variables should be regarded as independent (input) and the other two as dependent (output), the accuracy comparison of distributed parameters model to lumped parameters model with regard to applicability range in hydraulic systems analysis, pressure value at given installa-tion points as a response to rapid valve closing (transient response) or to valve opening (fluid hammer effect). In these considerations the hydraulic line is regarded as a two-port with two inputs and two outputs with a definite transmittance matrix. Main considerations concern the variable resistance model. A general solution is given as a function of the Laplace operator. Adaptation of the hydraulic line model to the turbulent flow and to the flow through a line with elastic boundaries is given. Introducing appropriate simplifications into the variable resistance model, the constant resistance model and lossless line model is obtained. Also, general solutions for three different lump parameter models are presented. Accuracy of individual methods are compared with examples for selected systems.

6

Problemy identyfikacji hydraulicznej oporności przewodów przesyłowych wody wodociągowej

Siwoń Z., Cieżak J., Cieżak W.

Instal

|

2007

|

nr 6

63-66

PL

Zaprezentowano wyniki badań hydraulicznej oporności przewodów przesyłowych wody czystej w systemach wodociągowych Wrocławia i Łodzi. Wykazano, że intensywność procesu wzrostu oporności hydraulicznej stalowych i żeliwnych przewodów przesyłowych w czasie ich eksploatacji może być niekiedy wyższa, niż przewodów magistralnych sieci wodociągowej.

EN

This paper presents the results of hydraulic resistance analysis conducted in transfer pipelines in the water supoly systems of Wroclaw anc tOdi. It has been proven that the intensity of hydraulic resistance increase in both, steel and cast iron, transfer pipelines, during their operation, can be sometimes higher than in main pipelines in a water supply system.

7

O celowości badań oporności hydraulicznej rurociągów przed oczyszczeniem bądź renowacją

Pełka H., Kotowski A.

Instal

|

2003

|

nr 11

2--5

PL

W artykule przedstawiono metodykę badań terenowych parametrów hydraulicznych rurociągów ściekowych. Omówiono wyniki pomiarów ciśnienia, grubości osadów i oporności hydraulicznej, a także wyniki obliczeń zastępczej chropowatości piaskowej i chropowatości pozornej dwóch rurociągów stalowych. Oporność hydrauliczna badanych rurociągów była około 3 razy większa od oporności nowych rurociągów. Oczyszczenie rurociągów z osadów spowoduje wzrost ich przepustowości o około 50 %.

EN

This paper presented field investigations' methods of sewage pipelines' hydraulic parameters. The results of the pressure measurements, the sludge thickness, hydraulic resistance and results of calculation the substitute roughness and apparent two pipes wrought roughness have been described. Hydraulic resistance of the testing pipes were about 4 times bigger than resistance of the new pipe. The cleaning of pipeline from sludge resulted increasing flow capacity of the pipes about 50%.