Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wybrane aspekty procesu krzepnięcia zachodzącego w wilgotnym złożu granularnym

Partyka Jacek

Inżynieria i Budownictwo

|

2024

|

R. 80, nr 1-2

36--41

PL

W niniejszej pracy przedstawiono zagadnienia dotyczące procesu krzepnięcia zachodzącego w wilgotnych granularnych ośrodkach porowatych, w których woda w wyniku oddziaływania niskich temperatur podlega przemianie fazowej. Tworząca się warstwa zakrzepła, której objętość jest większa od objętości wody, powoduje uszkodzenie struktury danego ośrodka porowatego. W opracowaniu przedstawiono charakterystykę materiałów porowatych, a także opis i sposób wyznaczenia podstawowych parametrów związanych z krzepnięciem w porowatych złożach granularnych. Ponadto, w ramach analizy teoretycznej procesu krzepnięcia w granularnym złożu, przedstawiono w pracy uproszczony model teoretyczny wilgotnego materiału porowatego, umożliwiający opracowanie odpowiednich wzorów teoretycznych opisujących zjawisko krzepnięcia. W celu weryfikacji teoretycznych rozwiązań problemu przedstawiono opis i budowę stanowiska badawczego do przeprowadzenia badań eksperymentalnych. Wykorzystując zdefiniowane wielkości bezwymiarowe i wzory, szczegółowo przedstawione w pracach innych badaczy, opracowano wykresy i zilustrowano je w pracy. Całość opracowania podsumowano wnioskami, które dotyczą dużego znaczenia praktycznego przedstawionych zagadnień, szczególnie dla stanu technicznego nawierzchni drogowych.

EN

This work presents issues related to the solidification process taking place in moist granular porous media in which water undergoes a phase change as a result of low temperatures. The characteristics of porous materials are also presented, as well as the description and method of determining the basic parameters related to solidification in porous granular deposits. Moreover, as part of the theoretical analysis of the solidification process in a granular bed, a simplified theoretical model of a wet porous material was presented, enabling the development of appropriate theoretical formulas describing the solidification phenomenon. In order to verify the theoretical solutions to the problem, a description and construction of a research stand for conducting experimental research were presented. Using defined dimensionless quantities and formulas, presented in detail in the works of other researchers, charts were developed and illustrated in the work. The entire study is summarized with conclusions that concern the great practical importance of the presented issues, especially for the technical condition of road surfaces.

2

Adaptacyjny algorytm regulacji strumienia powietrza

Rząsa Mariusz R.

Pomiary Automatyka Robotyka

|

2023

|

R. 27, nr 2

99--102

PL

W pracy przedstawiono adaptacyjny algorytm sterowania strumieniem powietrza do zastosowania w bioreaktorze do kompostowania odpadów. Układ steruje strumieniami powietrza dostarczanego do sześciu kanałów bioreaktora. Bioreaktory tego typu charakteryzują się tym, że porowatość wsadu jest bardzo niejednorodna w całej objętości. Ponadto podczas trwania procesu następuje zagęszczanie się wsadu i niejednokrotnie powstają zatory dla przepływu gazu. Algorytm sterowania powinien uwzględniać powstawanie zatorów i podejmować próbę ich udrożnienia. W sytuacjach, w których udrożnienie jest niemożliwe, powinien zapewniać prawidłowy rozkład przepływu powietrza w pozostałych kanałach mimo występowania zatorów. Nadrzędnym celem algorytmu jest zapewnienie równych strumieni przepływu powietrza we wszystkich kanałach bez względu na różnice w oporach przepływu. Ponieważ w bioreaktorach obieg powietrza jest wymuszony za pomocą wentylatorów o stałej wydajności, algorytm powinien w sposób adaptacyjny określić maksymalną średnią wartość strumieni powietrza jaka jest możliwa do uzyskania w danych warunkach i tak dopasować układ regulacji, aby ją osiągnąć. W pracy zaproponowano rozwiązanie umożliwiające spełnienie tych wymagań.

EN

The paper presents an adaptive air stream control algorithm for use in a bioreactor for waste composting. The system controls the streams of air supplied to the six ducts of the bireactor. Bioreactors of this type are characterized by the fact that the porosity of the charge is very heterogeneous throughout the volume. In addition, during the process, the charge is compacted and blockages for the gas flow often occur. The control algorithm should take into account the formation of blockages and attempt to clear them. In situations where unblocking is impossible, it should ensure proper distribution of air flow in other ducts despite the presence of blockages. The overriding goal of this algorithm is to ensure equal air flow streams in all channels, regardless of differences in flow resistance. Since the air circulation in bioreactors is forced by fans with constant capacity, the algorithm should adaptively determine the maximum average value of air streams that is possible to obtain under given conditions and adjust the control system to achieve it. The paper proposes a solution to meet these requirements.

3

Rozkład materii organicznej w warunkach beztlenowych przy zastosowaniu immobilizacji mikroorganizmów metanogennych dla produkcji biogazu rolniczego

Wałowski Grzegorz

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2020

|

Nr 11

5--10

PL

W pracy dokonano przeglądu metod i technik stosowanych w immobilizacji mikroorganizmów metanogennych. Przeanalizowano podane w literaturze przykłady immobilizacji poszukując obszarów badawczych odnoszących się do nośników dla szczepów bakterii stosowanych w bioreaktorach. Przesłanką dla podjęcia się opracowania artykułu jest zagadnienie zaadoptowania mikroorganizmów do produkcji biogazu rolniczego przy użyciu materiałów porowatych.

EN

The paper reviews the methods and techniques used in the immobilization of methanogenic microorganisms. The examples of immobilization given in the literature were analyzed in order to look for research areas relating to carriers for bacterial strains used in bioreactors. The premise for undertaking the article is the issue of adapting microorganisms to the production of agricultural biogas with the use of porous materials.

4

Modelling of back propagation neural network to predict the thermal performance of porous bed solar air heater

Ghritlahre Harish Kumar, Prasad Radha Krishna

Archives of Thermodynamics

|

2019

|

Vol. 40, no 4

103--128

EN

The objective of present work is to predict the thermal performance of wire screen porous bed solar air heater using artificial neural network (ANN) technique. This paper also describes the experimental study of porous bed solar air heaters (SAH). Analysis has been performed for two types of porous bed solar air heaters: unidirectional flow and cross flow. The actual experimental data for thermal efficiency of these solar air heaters have been used for developing ANN model and trained with Levenberg-Marquardt (LM) learning algorithm. For an optimal topology the number of neurons in hidden layer is found thirteen (LM-13).The actual experimental values of thermal efficiency of porous bed solar air heaters have been compared with the ANN predicted values. The value of coefficient of determination of proposed network is found as 0.9994 and 0.9964 for unidirectional flow and cross flow types of collector respectively at LM-13. For unidirectional flow SAH, the values of root mean square error, mean absolute error and mean relative percentage error are found to be 0.16359, 0.104235 and 0.24676 respectively, whereas, for cross flow SAH, these values are 0.27693, 0.03428, and 0.36213 respectively. It is concluded that the ANN can be used as an appropriate method for the prediction of thermal performance of porous bed solar air heaters.

5

Przepływ emulsji stabilizowanych solą sodową karboksymetylocelulozy przez złoże cząstek kulistych

Różańska S.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2018

|

Nr 3

75--76

PL

Przedstawiono wyniki pomiarów spadków ciśnienia podczas przepływu emulsji stabilizowanych solą sodową karboksymetylocelulozy (Na-CMC, M = 250 000, stopień podstawienia DS = 1,2) przez złoże szklanych cząstek kulistych. Silnie sflokulowane emulsje z dodatkiem Na-CMC posiadały granicę płynięcia, a krzywe płynięcia opisano modelem Herschela-Bulkley’a. Z analizy danych doświadczalnych wynika, że zaproponowana metoda obliczania strat ciśnienia daje zadowalające rezultaty (błąd względny poniżej 10%) jedynie dla bardzo małych wartości promienia bezwymiarowego.

EN

The study presents the measurements results of pressure drop during the flow of emulsions stabilized by carboxymethylcellulose sodium salt (Na-CMC, M = 250 000, degree of substitution DS = 1.2) through a packed bed of glass spheres. Highly flocculated emulsions with the addition of Na-CMC appeared to be yield-stress fluids whose flow curve can be described by the Herschel-Bulkley equation. The analysis of experimental data shows that the proposed method of pressure drop calculation gives satisfactory results (relative error below 10%) only for very smali values of dimensionless radius.

6

Badania eksperymentalne rozkładu wektora prędkości na płaszczyźnie podziału złoże porowate – struga swobodna przy równoległym opływie złoża porowatego

Skotniczy P., Sobczyk J.

Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN

|

2015

|

Vol. 17, no. 3-4

15--24

PL

W artykule opisano próbę eksperymentalnego określenia parametrów strugi powietrza przepływającego stycznie nad powierzchnią złoża porowatego utworzonego z warstwy kulek o jednakowych średnicach. Badania polegały na wyznaczeniu rozkładów prędkości w pobliżu wcześniej zdefiniowanej płaszczyzny rozdziału pomiędzy złożem porowatym a przepływem swobodnym. Do eksperymentu użyto anemometryczne metody optyczne (PIV) wspomagane wynikami badań z poprzednich lat. Jak wykazały wcześniejsze analizy (Skotniczny i in., 2011-2013), dla przypadku stycznego przepływu płynu nad złożem porowatym w pobliżu płaszczyzny podziału, występuje strefa w której nie ma możliwości prostego połączenia przepływu fi ltracyjnego odbywającego się wewnątrz złoża porowatego, opisanego równaniem Darcy, z przepływem swobodnym nad złożem opisanym równaniami Naviera-Stokesa. Konieczność wyznaczenia parametrów omawianego obszaru jest niezbędna w aspekcie prowadzenia symulacji komputerowych.

EN

The article describes an experimental attempt to determine the parameters of the air stream flowing tangentially to the surface of the porous bed, formed with balls of equal diameter. The study consisted in determining the velocity distributions in the vicinity of a predefi ned plane interface between the porous bed and free flow. For the experiment the anemometric optical methods (PIV) were used, supported by the previous year's findings. As shown by previous analysis (Skotniczny, 2011-2013), for the case of a tangential flow of fluid over the porous bed near the parting plane, there is a zone in which there is no possibility of simply combining the movement of the flow described by Darcy equation, with the free flow over the deposit described by Naviera- Stokes equations. The determination of the parameters within this area is essential in terms of conducting computer simulations.

7

Badania wpływu różnych dodatków na odzysk miedzi w procesie bioługowania rudy łupkowej w kolumnie

Barańska J., Sadowski Z.

Cuprum : czasopismo naukowo-techniczne górnictwa rud

|

2015

|

nr 2

147--156

PL

Bioługowanie rud na hałdzie stało się komercyjnym procesem, pozwalającym na odzysk metalu z ubogich surowców mineralnych. Proces bioługowania prowadzony na hałdzie jest uzależniony od czynników mikrobiologicznych, chemicznych i hydrodynamicznych. W pracy zostały przedstawione wyniki testów prowadzonych w kolumnie z upakowanym złożem, zawierającym rudę i dodatki. Ustalony został wpływ różnych dodatków (piryt, siarka, szkło i polietylen) na stopień odzysku miedzi z rudy łupkowej. Do badań zostały użyte bakterie Acidithiobacillus ferrooxidans, pochodzące z własnej kolekcji. Bakterie były hodowane na dwóch pożywkach – 2K i 9K. Surowcem użytym w badaniach był odpad z pierwszego czyszczenia, pochodzący z Zakładu Wzbogacania Rud Lubin. Materiał ten zawierał najwięcej minerałów wchodzących w skład rudy łupkowej. Doświadczenia przeprowadzono, stosując różne ilości dodatków do złoża rudy, znajdującej się w kolumnie. Badania wskazały na istotną rolę, jaką odgrywa immobilizacja (unieruchomienie) komórek bakteryjnych na powierzchni ciał stałych w procesie bioługowania. Określony został wpływ warunków hydrodynamicznych istniejących w porowatym złożu na odzysk miedzi. W optymalnych warunkach odzysk miedzi przekroczył 70% po 14 dniach prowadzenia procesu bioługowania.

EN

Heap bioleaching is a well establish commercial process for metal recovery from low-grade ores. Bioleaching process carried out in the heap is influenced by microbiological, chemical, and hydrodynamic factors. In this paper, the column tests data are presented. The effect of various additives (pyrite, sulphur, glass, and polyethylene) to the black ore on the copper recovery during the black shale bioleaching has been evaluated. For the bacteria growth two different media (2K and 9K) were used. The ore material selected for the bioleaching experiments was taken from the industrial flotation circuit (middlings from 1st cleaning) from Lubin Concentrator. The bioleaching tests were conducted with different amounts of additives which were added to the column packed with black shale ore. These experiments reveal that the microbial cells immobilization has an effect on the copper recovery. The role of hydrodynamic conditions in porous media is also described in the context of copper recovery. Under the optimal conditions, the extraction of copper was obtained more than 70% in 14 days, which is better than bioleaching without additives.

8

Two–Phase Flow in Porous Bed with Chemical Reaction

Niegodajew P, Asendrych D., Drobniak S., Elsner W.

Zeszyty Naukowe. Mechanika / Politechnika Opolska

|

2013

|

z. 101

75--76

EN

Continuous growth of CO2 emission is one of the most important threats of today’s power industry. Among the alternatives allowing to solve that problem, carbon capture and storage (CCS) technology seems to be a very promising option. With this method the flue gases are being sent through the absorber where CO2 is captured by aqueous amine solution flowing countercurrently. Both phases pass through the packed bed where most of the chemical reaction occurs due to the enlarged contact area between phases. The research performed so-far included investigations with the use of laboratory or pilot installations as well as numerical modelling by means of simplified 0D or 1D models. These methods have, however, limited capabilities as they do not allow to have an insight into the details of the process.

9

Czynniki wpływające na deformację warstwy przyściennej przy statycznym przepływie powietrza nad złożem porowatym oraz ich wpływ na prędkość poślizgu. Część II: Badania ekperymentalne

Skotniczy P., Sławomirski M. R.

Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN

|

2012

|

Vol. 14, no. 1-4

179--193

PL

W części drugiej artykułu przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych przedstawiających rozwój warstwy przyściennej tworzącej się na płaszczyźnie podziału złoże porowate – struga powietrza. Skoncentrowano się na czynnikach wpływających bezpośrednio lub pośrednio na sposób propagacji wektora prędkości, kształt tworzącej się warstwy przyściennej, oraz na wartości intensywności turbulencji i jej energii kinetycznej w obrębie spodziewanej strefy logarytmicznego rozkładu wektora prędkości. Dodatkowo dokonano próby oszacowania wpływu zmierzonych wielkości na wartość prędkości poślizgu uf występującej na granicy złoże porowate – struga powietrza. Do opracowania zagadnienia częściowo posłużono się wynikami badań eksperymentalnych wykonanych w latach 2009-2011 oraz wynikami badań rozszerzonych z bieżącego roku.

EN

The second part of the paper presented here describes the results of experimental research concerning the behaviour of the boundary layer in the air stream moving tangentially with respect to rough, porous, and permeable bed. In particular, factors affecting the propagation of velocity vector, form of the boundary layer, turbulence intensity, and turbulence kinetic energy in the zone of logarithmic velocity profile within the boundary layer have been analysed. The authors have undertaken an attempt to evaluate the influence of certain measured parameters on the magnitude velocity shift uf occurring at the interface between air stream and rough porous bed. The presented paper involves the results of experimental investigations performed in the years 2009-2011 as well as research realised in the year 2012.

10

Określenie prędkości poślizgu przy stycznym przepływie powietrza nad złożem porowatym

Skotniczy P.

Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN

|

2011

|

Vol. 13, no. 1-4

183--193

PL

W procesach wymiany masy i energii pomiędzy ośrodkiem płynnym a porowatym, szczególnie podczas stycznego przepływu strugi płynu w stosunku do powierzchni ośrodka porowatego kluczową rolę odgrywa właściwe określenie warunków przepływowych odbywających się wewnątrz materiału porowatego. Właściwa ich ocena wpływa na poprawne wyznaczenie parametrów określających wymianę masy pomiędzy tymi dwoma ośrodkami. Z uwagi na trudności natury technicznej, bezpośredni pomiar prędkości przepływu płynu wewnątrz złoża w funkcji odległości od powierzchni rozdziału płyn-złoże porowate jest niezwykle trudny do wykonania. Dostępne dane literaturowe ograniczają się do opisów wyników badań numerycznych opisywanego zagadnienia i opierają się na wczesnych badaniach eksperymentalnych z połowy ubiegłego wieku (Beavers i Joseph, 1967). Przeprowadzane poprzednio przez autora prace eksperymentalne (Skotniczny, 2010) wykazały brak zgodności pomiędzy danymi eksperymentalnymi a numerycznymi w pewnym zakresie prędkości strugi przepływającej nad złożem porowatym. W bieżącej pracy skoncentrowano się na wyznaczeniu profilu prędkości strugi powietrza poruszającej się stycznie do powierzchni rozdziału, oraz na próbie korelacji uzyskanych wyników z dostępnymi danymi literaturowymi i rozwiązaniami numerycznymi dla wybranych modeli turbulencji.

EN

In the processes of mass and energy exchange between the fluid and porous medium, especially in the tangential flow stream of fluid to the surface of the porous medium it is vital to determine appropriate conditions of flow taking place inside the porous material. Due to technical difficulties, direct measurement of the flow rate of fluid within the porous material as a function of distance from the interface fluid-porous bed is extremely difficult to implement. Available literature data are limited to descriptions of the numerical results described issues and based on early experimental studies of the middle of last century (Beavers & Joseph, 1967). Carried out previously by the author of research papers (Skotniczny, 2010) showed weak correlation between the experimental and numerical data. The current work focuses on determining velocity profile of air stream moving tangentially to the interface, and a sample correlation of results with available literature data and numerical solutions for selected models of turbulence.

11

Badanie procesu przesiąkania roztworów olejów roślinnych i substancji ropopochodnych przez ośrodek porowaty

Sęk J., Dziubiński M., Błaszczyk M., Padyk A.

Inżynieria Ekologiczna

|

2011

|

Nr 26

48-58

PL

Ropa naftowa i jej pochodne stanowią jedno z ważniejszych źródeł zanieczyszczeń gruntów i wód gruntowych. Postępująca industrializacja oraz rozwój motoryzacji są przyczyną większego zapotrzebowania na produkty naftowe. Wzrost wydobycia, przetwórstwa i zużycia ropy naftowej nieuchronnie pociąga za sobą zwiększenie przypadków zanieczyszczenia środowiska związkami ropopochodnymi. W pracy tej przedstawione zostały badania przesiąkania cieczy o różnych właściwościach fizykochemicznych przez warstwy ziarniste w warunkach nieustalonych. Podjęta została próba opisu zjawiska przesiąkania płynów modelowych za pomocą równań matematycznych uwzględniających wpływ lepkości cieczy na przebieg tego procesu. Podjęto także próbę oszacowania łatwości wymywania związków ropopochodnych z warstwy ziarnistej za pomocą wody.

EN

Crude oil and its derivatives are one of the major sources of pollution of land and groundwater. Increasing industrialization and development of automotive industry are causing a greater demand for oil products. The increase in mining, processing and consumption of oil will inevitably entail an increase in cases of environmental pollution with these compounds. In this work were presented penetration research liquids with different physical and chemical properties of granular layer in transients term. Attempt is made to describe the phenomenon of percolation fluid models using mathematical equations taking into account the effect of viscosity on this process. An attempt to estimate the ease of leaching of petroleum compounds from the granular layer by water. The aim of this study was to determine the efficiency of migration processes of high-viscosity substance in the soil.

12

Modelowanie procesu nasiąkania struktur ziarnistych

Sęk J.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2009

|

Nr 6

164-165

PL

Zależnością powszechnie wykorzystywaną do modelowania procesów nasiąkania struktur porowatych jest tak zwane równania Washburna. Podjęto próbę modyfikacji tej zależności mającąna celu uwzględnienie w tym modelu parametrów charakteryzujących złoże ziarniste takich jak średnica ziaren złoża, jego porowatość oraz pole przekroju złoża. Zastąpiono również trudne do wyznaczenia wielkości parametrami charakteryzującymi właściwości cieczy wsiąkającej do wnętrza złoża.

EN

Washburn's equation is a commonly used formula for modeling imbibition processes of porous structures. An attempt was made to introduce into this equation parameters characterizing a granular bed like grains' diameter, porosity and bed cross section area. Parameters difficult to determine experimentally were eliminated from a final form of the equation.

13

Water penetration into the bed of fine-grained materials

Gluba T., Kochański B.

Physicochemical Problems of Mineral Processing

|

2005

|

Vol. 39

67-76

EN

Results of studies on water penetration into a model bed of glass balls 50 μm in diameter and three beds of silica flour with mean particle diameters 54, 24 and 17.7 μm are discussed in the paper. The tested silica flour beds had different values of standard deviation. In the tests a laminar macroscopic flow of liquid was analysed. It was found that geometry of a porous bed and properties of substances had an influence on the flow efficiency. With an increase of the bed height, water penetration rate into silica flour decreases, while for glass balls it increases. This provides evidence of struclural changes in the bed during flow of water which covers particles with a liquid film and decreases friction coefficients, enabling displacement of fine particles in big voids, a decrease of porosity and an increase of flow resistance. The water penetration rate depends on particle size, wetted bed layer structure, bed height and porosity.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań wnikania wody do modelowego złoża szklanych kulek o średnicy 50 μm i trzech złóż mączki kwarcowej o średniej wielkości ziaren: 54, 24 i 17,7 μm. Badane złoża mączki kwarcowej różniły się wielkością odchylenia standardowego. Przeprowadzone badania pozwoliły na opracowanie makroskopowego przepływu cieczy w zakresie ruchu laminarnego. Stwierdzono, że geometria porowatego złoża i właściwości substancji wpływają na wydajność przepływu, Ze wzrostem wysokości złoża zmniejsza się tempo wnikania wody dla mączki kwarcowej natomiast rośnie dla złoża szklanych kulek. Świadczy to o zmianie struktury złoża w trakcie przepływu wody, która pokrywając ziarna ciekłym filmem zmniejsza wartość współczynników tarcia, umożliwia przemieszczanie się drobnych ziaren w dużych lukach, zmniejszenie porowatości oraz wzrost oporf przepływu. Tempo wnikania wody zależy od wielkości ziaren, struktury warstwy nawilżanego złoża, je wysokości i porowatości.