Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wpływ deflacji energii paliwa na wzrost energochłonności procesu cieplnego

Pachole Z.

Przegląd Odlewnictwa

|

2016

|

Vol. 66, nr 11-12

570--573

PL

Opracowanie stanowi uzupełnienie artykułu opublikowanego w Przeglądzie Odlewnictwa 7–8/2015 „Wzrost zużycia gazu w procesie odlewniczym spowodowany obniżeniem wartości opałowej”. Oprócz skutków zmniejszenia kaloryczności, opisano następstwa niekontrolowanego wzrostu wartości opałowej gazu. Zwiększona kaloryczność paliwa to zwiększone zapotrzebowanie na tlen, które wymusza powiększenie strumienia powietrza atmosferycznego będącego nośnikiem tlenu. Zaniechanie tej czynności powoduje emisję trującego tlenku węgla CO i wygenerowanie, niewielkiej w porównaniu do wylotowej, starty niezupełnego spalania. Niekorygowany skład substratów spalania z powodu spadku lub zwyżki kaloryczności paliwa jest zawsze przyczyną zmniejszenia efektywności energetycznej procesu cieplnego.

EN

This paper constitutes the supplement of the work published in the Foundry Journal 7–8/2015 „Increased gas consumption in the foundry process caused by the calorific value decrease”. Apart from effects of the decreased calorific value, the consequences of not controlled increases of the gas calorific value were also described. An increased calorific value means an increased oxygen demand, which forces increasing the atmospheric air stream being the oxygen carrier. Abandoning this operation causes an emission of poisonous carbon oxide (CO) and generation of a small - as compared with the outlet - loss of incomplete burning. Not corrected composition of burning substrates - due to decreases or increases of the fuel calorific value - always causes decreasing the energy efficiency of the thermal process.

2

Wysuszony osad ściekowy i biomasa jako paliwo odnawialne

Szymczak M., Tomporowski A.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2015

|

z. 62, nr 2

487--494

PL

W artykule przedstawiono sposób termicznej utylizacji wysuszonego osadu ściekowego, w procesie zgazowania biomasy powstałej ze słomy oraz kory w postaci luźnej bądź sprasowanej, co stanowi mieszaninę paliwa odnawialnego o różnych udziałach masowych w celu podniesienia efektywności wykorzystania wysuszonego osadu ściekowego o zawartości 90% s.m. w gospodarce cieplnej i energetycznej. Stosowanie techniki zgazowywania i pirolizy w procesach termicznych konwersji energii chemicznej paliw odnawialnych w tym słomy i kory jest możliwe. Wytworzony gaz ulega spalaniu w komorze spalania kotła, a uzyskane ciepło w wyniku procesów termicznych, wykorzystywane może być do celów grzewczych. Stosowanie paliw odnawialnych w energetyce i ciepłownictwie może przyczynić się do wdrożenia recyklingu odpadów. Zastąpienie węgla kamiennego w ciepłownictwie zmniejszy emisję pyłów, szkodliwych związków do atmosfery przez zastosowanie bezodpadowego i nisko emisyjnego spalania biomasy z wykorzystaniem pirolizy i spaleniu wytworzonego gazu. Nowe technologie przetwarzania i spalania paliw odnawialnych, szczególnie technologia zgazowywania jest bezpieczna dla środowiska ze względu na niski stopień zanieczyszczenia spalin szkodliwymi związkami siarki i azotu. Wysoka sprawność konwersji energii zapewnia opłacalność inwestycji związanych z wytwarzaniem paliw z biomasy i spalania gazu generatorowego w celu wytworzenia energii cieplnej lub elektrycznej. Spalając paliwa odnawialne powstaje znikoma ilość popiołu, który może być wykorzystywany jako nawóz. Zastosowanie takiego rodzaju paliwa ma na celu zwiększenia możliwości uzyskania dodatkowych odnawialnych źródeł energii. Przedstawiono wyniki badań.

EN

This article presented the process and of thermal utilization of dried sewage sediment in the process of gasification it with biomass originated from straw, wood processing wastes and energetic plants in the of loose or pressed from which consists the mixture of renewable fuel with varying mass concentration so as to increase efficiency to use sewage sediment containing 90% of dry mass in thermal and energy management. It is possible to apply gassing and pyrolisis in thermal processes of renewable fuels’ chemical energy conversion, including straw and bark. The produced gas will be combusted in the ventricle of the boiler and the obtained heat, resulting from some thermal processes, will be used for heating purposes. The usage of renewable fuels in power and heat engineering may contribute to the application of waste’s recycling. The substitution of coal in heating will minimise the emission of dust as well as harmful compounds to the atmosphere, owing to the use of non-waste and low-emissive combustion of biomass with the application of pyrolisis and the combustion of the produced gas. New technologies of conversion and combustion of renewable fuel, especially the technology of gassing, are safe for the environment due to a low degree of fumes’ pollution (dangerous compounds of sulphur and nitrogen). A high degree of energy conversion guarantees benefits of the investment being connected with producing fuel out of biomass and gas combustion generated for the purpose of producing either heat or electric energy. During the process of renewable fuel combustion, a minor degree of ash is produced which can be used for manuring purposes later on. The conversion of biomass into pellets or briquettes not only makes the transport and the distribution of such fuels much easier, but also stabilizes their quality. Conversed fuels are homogenous, have similar measurements and stable features as: mass density, combustible value which facilitates the usage of boilers and automatic regulation of thermal processes. Use of such kind of fuel has on aim the enlargements the possibility of obtainment of additional renewable sources of energy. The results of investigations were introduced.

3

Model numeryczny oddziaływań termicznych między tkanką skórną i zewnętrznym źródłem ciepła

Mochnacki B., Ciesielski M.

Modelowanie Inżynierskie

|

2011

|

T. 10, nr 41

283-290

PL

W pracy rozpatruje się niejednorodny obszar tkanki skórnej (naskórek, skóra właściwa, tkanka podskórna) poddany oddziaływaniu zewnętrznego strumienia ciepła. Przyjęta postać funkcji opisującej przestrzenny rozkład zewnętrznego źródła ciepła determinuje osiowo-symetryczny charakter zadania i zorientowanie rozpatrywanego fragmentu tkanki w układzie współrzędnych walcowych. Procesy cieplne zachodzące w obszarze tkanki opisuje układ cząstkowych równań parabolicznych (tzw. równań Pennesa) uzupełniony odpowiednimi warunkami brzegowo-początkowymi. W obliczenia numerycznych zastosowano schemat jawny metody różnic skończonych dla zadań nieliniowych. W końcowej części pracy przedstawiono wyniki symulacji numerycznych.

EN

Non-homogeneous skin tissue domain subjected to an external heat flux is considered. The form of external heating determines the axiallysymmetrical type of task considered and the sub-domain of tissue is oriented in cylindrical co-ordinate system. The thermal processes proceeding in the tissue domain are described by the system of partial differential equations (the Pennes equations) supplemented by the adequate boundary and initial conditions. At the stage of numerical computations the finite difference method for transient and non-linear problems is used. In the final part of the paper the examples of computations and also the conclusions are presented.

4

Numeryczne modelowanie dynamiki płaskich cieczowych kolektorów słonecznych

Zima W., Dziewa P.

Archiwum Energetyki

|

2011

|

T. 41, nr 2

59-73

PL

W pracy przedstawiono jednowymiarowy modei matematyczny pozwalający na symulowanie nieustalonych procesów cieplnych zachodzących w rurkach płaskich cieczowych kolektorów słonecznych. Jest to model o parametrach rozłożonych, w którym analizie przepływowo-cieplnej poddawana jest tylko jedna rurka kolektora, a warunki brzegowe mogą być zależne od czasu. Proponowany model oparty jest na rozwiązaniu równania bilansu energii po stronie czynnika roboczego. Przebieg temperatury ścianki rurki wyznaczany jest natomiast z rozwiązania równania nieustalonego przewodzenia ciepła. Wyprowadzone równania różniczkowe rozwiązano iteracyjnie z wykorzystaniem niejawnego schematu różnicowego. Wszystkie własności termofizyczne czynnika oraz materiału ścianki rurki (absorbera) mogą być obliczane na bieżąco. W celu przedstawienia dokładności i efektywności prezentowanej metody, przeprowadzono weryfikację obliczeniową oraz eksperymentalną. Weryfikacja obliczeniowa polegała na porównaniu wyników uzyskanych za pomocą proponowanej metody z wynikami dostępnych rozwiązań ścisłych dla stanów nieustalonych. Uzyskano w pełni zadowalającą zgodność tych wyników. W celu przeprowadzenia weryfikacji eksperymentalnej zbudowano stanowisko badawcze oraz uzupełniono model matematyczny kolektora o dodatkowe równania bilansowe. Równania te zapisano i rozwiązano dla szyby solarnej, izolacji oraz dla warstwy powietrza pomiędzy szybą i absorberem. Porównując wyniki pomiarów nieustalonej temperatury czynnika na wylocie z kolektora z wynikami obliczeń numerycznych, stwierdzono zadowalającą ich zgodność.

EN

The paper presents a one-dimensional mathematical model for simulating the transient processes which occur in the liquid flat-plate solar collector tubes. The proposed method considers the collector model as the one with distributed parameters. In the suggested method one tube of the collector is taken into consideration. In this model the boundary conditions can be timedependent. The proposed model is based on solving equation describing the energy conservation at the operating fluid side. Temperature of the tube wall is determined from the equation of transient heat conduction. The derived differential equations were solved using the implicit finite difference method of iterative character. All thermophysical properties of the fluid and the material of the tube wall can be computed in real time. As an illustration of accuracy and effectiveness of the suggested method the computational and experimental verifications were performed. The computational verification consists in comparing the results found using the presented method with results of available analytic solutions for transient operating conditions. A satisfactory convergence of these results was achieved. In order to experimentally verify the proposed method a research stand was built and the suggested mathematical model was extended by the additional equations. These equations were derived for glass cover, insulation, and for air gap between cover and absorber satisfactory convergence is found comparing the measurement results of the transient fluid temperature at the collector outlet with computational results.

5

Application of the entropy information for the optimization of an additional measurements location in thermal systems

Szega M.

Archives of Thermodynamics

|

2011

|

Vol. 32, no. 3

215-229

EN

For the optimal location of an additional surplus measurements in the design of redundant measurements system, from data reconciliation point of view, of thermal processes, an information entropy has been applied. The relative entropy - Kullback-Leibler divergence, has been used. As a criterion of the optimal location of an additional surplus measurements in a system of measurements data, the minimum of the entropy information of reconciled measurements data has been assumed. Hence, the objective function in the described optimization task is maximum of the relative entropy - Kullback-Leibler divergence concerning sets of raw and reconciled measurements data. Simulation calculation with application of data reconciliation algorithm and Monte Carlo method concerning the influence of installation of the additional surplus measurements on decrease of entropy information of measurements after data validation have been carried out. The example calculations concerned the cross high-pressure heat regeneration system with cascade flow of condensate installed in 153 MW power unit equipped with cooler of steam are presented. Calculations for all variants of configurations of an additional surplus measurements in the analyzed thermal system have been done. Usefulness of the proposed Kullback-Leibler divergence as a objective function has been demonstrated.

6

Numeryczna symulacja procesów termicznych zachodzących w przegrodzie budowlanej

Miąsik P.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Budownictwo i Inżynieria Środowiska

|

2010

|

z.57[271], nr 4

341-348

PL

W referacie przedstawiono wyniki, symulacji procesów cieplnych zachodzących w przegrodzie budowlanej. W analizie komputerowej wykorzystano oprogramowanie ADINA 8.5. Przedstawiono sposób oraz możliwości programowe konstruowania modelu. Porównano wyniki uzyskane podczas badań rzeczywistych i analizy komputerowej. Przedstawione również zostały zalety stosowania symulacji numerycznej.

EN

The results of the simulation of thermal processes happening in the building barrier were described in the paper. Software ADINA 8.5 was used in the computer analysis. Procedure and the program possibilities of constructing the model were described. Results got during real researches and computer analysis were compared. The advantage of the numeric simulation were also described in this paper.

7

Modelowanie neuronowe procesów cieplnych zachodzących podczas kompostowania wybranych nawozów naturalnych

Olszewski T., Boniecki P.

Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering

|

2010

|

Vol. 55, nr 2

56-61

PL

Proces kompostowania polega na mikrobiologicznym rozkładzie substancji organicznych w warunkach tlenowych za pomocą mikroorganizmów termofilnych i pleśni. Podczas procesu kompostowania wydzielają się duże ilości ciepła, które może być wykorzystane do różnych celów. W literaturze światowej brak jest informacji o wykorzystaniu sieci neuronowych w modelowaniu procesów cieplnych zachodzących podczas kompostowania. Celem prezentowanej pracy było modelowanie procesu kompostowania stałych nawozów naturalnych z wykorzystaniem sztucznych sieci neuronowych, ze szczególnym uwzględnieniem analizy cieplnej zachodzących zjawisk. Skupiono się na estymacji ilości ciepła otrzymywanego w wyniku reakcji egzotermicznych zachodzących podczas procesu kompostowania. Dokonano analizy oraz wytworzono, przetestowano i zweryfikowano zbiór topologii sieci neuronowych, działających jako efektywne instrumenty predykcyjne. W tym celu wykorzystano pakiet oprogramowania analitycznego Statistica v. 7.1 moduł: "Sieci Neuronowe". Mała wartość ilorazu odchyleń standardowych oraz współczynnik korelacji bliski jedności świadczy o dobrej jakości otrzymanych sieci neuronowych.

EN

Composting process depends on microbiological decomposition of organic matter in oxygenic conditions proceeded by the thermopile microorganisms and moulds. During the process there is a lot of heat energy emission which can be used for different aims. There is no information about neural network used for modelling of composting processes in the world publications. The objective of presented work was to model the composting process of solid natural fertilizers using the artificial neural networks. I focused mainly on thermal analysis of this process. Qualification of heat emission as a result of exothermic reactions during composting process was the focus of attention. The second stage was complex analysis as well as creating, testing and verification of series of neural networks topology. The analytical software package Statistica v. 7.1: 'Neural Networks' was used. Low ratio of standard deviations and correlation coefficient close to one, provide the most important information for the good assessment of the neural network.

8

Wirtualne laboratorium symulacji procesów przepływowych i cieplnych zachodzących w pomieszczeniach ogrzewanych i urządzeniach cieplnych

Żukowski M

Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja

|

2010

|

R. 41, nr 1

22-24

PL

Omówiono koncepcję, tzw. laboratorium wirtualnego, jako alternatywnego rozwiązania w stosunku do zdobywania wiedzy w sposób tradycyjny. Przedstawiono przykłady interaktywnych animacji stosowanych w procesie kształcenia inżynierów na całym świecie. Autor zaprezentował również wirtualne laboratorium symulacji procesów przepływowych i cieplnych zachodzących w pomieszczeniach ogrzewanych i urządzeniach cieplnych; jest ono tworzone Przez Autora w Politechnice Białostockiej. W skrócie omówiono środowisko oprogramowania Flash oraz język skryptowy ActionScript pod kątem zastosowań do tworzenia interaktywnych wizualizacji zjawisk i procesów fizycznych.

EN

A concept of so-called virtual laboratory is discussed as an alternative solution of learning in the traditional manner. Examples of interactive animation used in the training of engineers around the world are presented. The author presents also virtual simulation laboratory of flow and thermal processes occurring in the heated space and thermal systems. The laboratory is being built by the author at the Bialystok Technical University. The Flash software environment and the ActionScript scripting language are discussed briefly for applications of interactive visualization of phenomena and physical processes.

9

Walidacja procesów cieplnych

Tkaczyk T.

Problemy Jakości

|

2009

|

R. 41, nr 11

43-46

EN

The basis for determining a safe process for thermally processed foods has not changed in over 90 years. Thermal processes are performed under control in most cases but validation of those processes is still a problem for some organizations. Law regulations require commercial sterility of thermally processed products or food safety. Except FDA regulations there are no clear law demands for thermal process validation. ISO standards (for example ISO 22000:2005, pkt. 8.2) require validation of processes and records from validation. Thermal process validation covers heat penetration (HP) tests and heat distribution (HD) tests. Procedures for those tests are published by Institute for Thermal Process Specialists (IFTPS) and they are recognized by most authorities. HD and HP tests shall be done for every product and for every retort by Process Authority. Process Authority shall also determine critical factors which have to be controlled and recorded by Operator during process realization. In addition inoculated pack tests can be done as a biological validation of process which allows evaluating whole food production process. Operator shall have complex knowledge about process and product to produce safe food. HP and HD tests can be done for other thermal process in food processing like smoking, cooking or thawing. Also those tests can be done as a part of sterilization process validation for medical devices (requirement of ISO 13485:2003 standard).

10

Termografia w podczerwieni w hutniczym przemyśle szklarskim

Zduniewicz T.

Prace Instytutu Szkła, Ceramiki, Materiałów Ogniotrwałych i Budowlanych

|

2008

|

R. 1, nr 1

59-67

PL

Termografia jest metodą rejestracji temperatury w każdym punkcie powierzchni ciała. Polega na detekcji promieniowania podczerwonego i zamianie tego promieniowania na obraz widzialny. Nazwą stosowaną potocznie jest termowizja. Badania termowizyjne, prowadzone specjalnymi kamerami termowizyjnymi, polegają na pomiarze fal elektromagnetycznych emitowanych przez ciało, którego temperatura jest wyższa od 0K. W przemyśle szklarskim są użyteczne do kontroli stanu materiałów ogniotrwałych pieców szklarskich, w lokalizacji zagrożonych obszarów oraz kontroli procesów termicznych.

EN

The thermography is a method depending on registration of temperature in every point of surface by detection of infra-red radiation and exchange this radiation in to a visible picture. Common name of this method is thermovision. Thermovision investigation depends on measurement of electromagnetic waves emitted by a body at the temperature higher of 0K. Thermovision investigations were are carried out by use the special thermovision cameras. In glass industry this investigation is useful in control of the state refractory materials, of the glass furnaces, for location of the menaced areas, and for checking of thermal processes.

11

Metody analizy termicznej urządzeń elektroenergetycznych

Płatek R.

Energetyka Cieplna i Zawodowa

|

2008

|

Nr 3

78--79

PL

Współczesne urządzenia i systemy elektroenergetyczne dają coraz większą moc z coraz mniejszych układów. Wzrost wydajności przyczynia się do powstawania większej ilości ciepła, które należy skutecznie odprowadzić. Podwyższona temperatura pracy jest bowiem jednym z głównych czynników obniżających niezawodność układów. Dlatego dokładna analiza warunków termicznych jest podstawowym zadaniem w procesie ich projektowania.

12

Ocena zdatności hydraulicznych zespołów sterujących uruchamianych w niskich temperaturach otoczenia

Jasiński R.

Diagnostyka

|

2008

|

nr 2(46)

189-194

PL

Producenci maszyn i urządzeń z napędem hydraulicznym chcą mieć pewność, że ich wyroby będą prawidłowo działały w różnych warunkach atmosferycznych. Metoda opracowana przez autora, dzięki której można określić zdatność zespołów hydraulicznych, w tym sterujących, uruchamianych w niskich temperaturach otoczenia, może być w tym pomocna. W laboratorium Katedry Hydrauliki i Pneumatyki Politechniki Gdańskiej przebadano w niskich temperaturach otoczenia (w warunkach szoku termicznego - zasilanie oziębionych zespołów hydraulicznych gorącym czynnikiem roboczym) wybrane zespoły sterujące układów hydraulicznych: zawór przelewowy UZPP16 firmy PONAR WADOWICE, rozdzielacze 4WEH16C33/6AW220-50 firmy REXROTH i RE2510/101 firmy HYDROTOR, rozdzielacz proporcjonalny PVG 32 firmy SAUER DANFOSS, serwozawór 4WS2EM10 - 45/20B2T315Z8EM firmy REXROTH. Wyznaczono współczynniki przejmowana ciepła od oleju do elementów hydraulicznych zespołów sterujących, które umożliwiają skorzystanie z metody symulacji komputerowej lub analitycznej wyznaczenia efektywnego luzu określającego prawidłową lub nieprawidłową pracę. Zostały wyznaczone obszary prawidłowej i nieprawidłowej pracy zaworów w zależności od natężenia przepływu oraz różnicy temperatur pomiędzy gorącym olejem i oziębionym rozdzielaczem.

EN

The manufacturers of machines and devices of hydraulic drive want to have certainty that their articles will operate in different weather conditions. The worked out by R. Jasiński method has been helpful to qualify the evaluation of ability of hydraulic components, also controls to start up in low ambient temperatures. In laboratory of Department of Hydraulics and Pneumatics of Gdańsk University of Technology the chosen control hydraulic components systems have been tested in low ambient temperatures (thermal shock conditions). They were following components: electrically controlled directional spool valve RE2510 produced by HYDROTOR, electro-hydraulically controlled directional spool valve 4WEH16C33/6AW220-50 produced by REXROTH, proportional valve type PVG 32 produced by SAUER DANFOSS, pressure relief valve UZPP16 produced by PONAR WADOWICE, servo valve 4WS2EM10 - 45/20 B2T315Z8EM produced by REXROTH. The database, containing values of heat transfer coefficients, between oil and swilled element, dependent on oil velocity, for various hydraulic components, was created. On the basis of the data, it is possible to determine, by computer simulation or analytic method, the range of parameters (oil flow rate and temperature difference between oil and hydraulic component temperatures) for correct operation of hydraulic components (systems) in thermal shock conditions. The methods of analytic and computer simulation for determining the area of correct operation of the hydraulic component (system) in thermal shock conditions, might be very useful for designers to construct hydraulic components and systems for machines that work in low ambient temperatures.

13

Wpływ nieodwracalności działania ogniw procesu cieplnego na emisję CO2

Szargut J.

Energetyka

|

2007

|

nr 11

785-787

PL

Każdy proces cieplny, zasilany paliwem węglowodorowym lub nośnikiem energii wytworzonym z tego paliwa, generuje emisję CO2 w systemie energetycznym. Jest ona tym większa, w odniesieniu do jednostki produktu użytecznego, im większa jest nieodwracalność działania ogniw procesu. Analiza egzergetyczna pozwala obliczyć, jak wielka emisja CO2 jest spowodowana przez działanie poszczególnych ogniw. Przeprowadzono przykładowe obliczenia.

EN

Every thermal process fed with hydrocarbon fuel or with an energy carrier produced from that fuel, generates CO2 emission in energy system. That emission, per unit of the useful product, increases with the growth of irreversibility of the process links. Exergy analysis enables to determine the CO2 emission caused by particular links of the process. Included are examples of calculations.

14

Discrete element method as a tool for modelling of thermal processes in a mixing bed of granular materials

Kwapińska M.

Chemical and Process Engineering

|

2007

|

Vol. 28, z. 4

1125-1135

EN

A two-dimensional discrete element method is applied to heating of spherical particles in a horizontal rotating drum. The results are presented in terms of the overall heat transfer coefficient, and are compared with the penetration model and results of experiments taken from literature. The limitations of such continuum models are discussed along with the potential of DEM.

PL

Dwuwymiarową metodę elementów dyskretnych zastosowano do ogrzewania sferycznych cząsteczek przez kontakt z gorącą ścianką bębna obrotowego. Wyniki symulacji porównano z danymi eksperymentalnymi zaczerpniętymi z literatury oraz modelem penetracyjnym. Omówiono ograniczenia modelu penetracyjnego oraz potencjalne możliwości metody elementów dyskretnych.

15

Modelowanie procesów cieplnych w gruntowym wymienniku ciepła pompy grzejnej z elementami Fielda

Składzień J., Hanuszkiewicz-Drapała M., Fic A.

Zeszyty Naukowe Katedry Mechaniki Stosowanej / Politechnika Śląska

|

2003

|

z. 20

363-368

PL

W pracy przedstawiono rezultaty analizy procesów cieplnych zachodzących w obszarze wokół gruntowego pionowego wymiennika ciepła pompy grzejnej. Rezultatem obliczeń jest nieustalone pole temperatury w powtarzalnym rozpatrywanym fragmencie górotworu oraz strumień ciepła przejmowanego od gruntu podczas sezonu grzewczego.

EN

In the paper there are given the results of analysis of heat transfer processes in the region of heat pump vertical ground heat exchanger. Unsteady temperature field in the analysed repetitive part of the ground and heat fluxes being transferred from the ground during all heating season are the results of calculations.

16

Sensitivity analysis of burn integrals with respect to thickness of epidermis

Jasiński M.

Prace Naukowe Instytutu Matematyki i Informatyki Politechniki Częstochowskiej

|

2003

|

Vol. 2, nr 1

45--54

EN

In the paper the numerical analysis of thermal process proceeding in the domain of one-dimensional skin tissue subjected to an external heat source is presented. The degree of the skin burn can be predicted on the basis of Henriques integrals. Main subject of paper is the sensitivity analysis of these integrals with respect to the thicknesses of epidermis and dermis. On the stage of numerical realization the boundary element method has been used.

17

Identyfikacja złożonych procesów cieplnych i energotechnologicznych

Rusinowski H.

Zeszyty Naukowe. Energetyka / Politechnika Śląska

|

2002

|

z. 137

7-129

PL

Postęp w technikach pomiarowych i technologii komputerowej powoduje coraz szersze stosowanie modelowania matematycznego procesów z wykorzystaniem zarejestrowanych danych pomiarowych. Przetworzenie zbioru danych pomiarowych w model matematyczny opisujący najważniejsze właściwości procesu nosi nazwę identyfikacji procesów. W prezentowanej pracy rozpatrywano problem identyfikacji modeli parametrycznych, statycznych złożonych procesów cieplnych i energotechnologicznych. Identyfikowano modele liniowe i nieliniowe względem estymowanych parametrów. W celu estymacji parametrów modelu stosowano metody stochastyczne bazujące na estymacji statystycznie optymalnej. Otrzymany z estymacji parametrów model poddano ocenie i weryfikacji struktury. Istotność wyrazów w modelu badano testem F-Snedecora w procedurze regresji krokowej. Aby uzyskać najbardziej wiarygodne wartości wyników pomiaru i obliczeń, stosowano rachunek wyrównawczy do uzgadniania bilansów substancji i energii. Opracowaną metodę i programy komputerowe wykorzystano do identyfikacji: charakterystyki energetycznej kotła ciepłowniczego WR-5, charakterystyki energetycznej kotła wielopaliwowego ORG-32, energochłonności pieców anodowych stacjonarnych i obrotowych, przebiegu czasowego redukcji miedzi w piecu anodowym, przebiegu czasowego zapotrzebowania tlenu w procesie rafinacji ołowiu. Identyfikację procesów można przeprowadzić wykorzystując wyniki eksperymentów fizycznych lub numerycznych. Na. przykładzie procesu nagrzewania dmuchu wielkopiecowego przedstawiono wybrane problemy modelowania matematycznego i symulacji numerycznej. Opracowano model matematyczny przepływu ciepła w nagrzewnicy oraz algorytm symulacji układów sterowania. W wyniku dyskretyzacji zmiennych przestrzennych w zastępczym wypełnieniu płytowym układ o parametrach rozłożonych zastąpiono podukładami o parametrach skupionych. Równanie różniczkowe opisujące przepływ ciepła rozwiązano metodą dyskretnej transformacji spektralnej. Wyprowadzono rozwiązanie dla pracy nagrzewnicy w stanie pseudoustalonym. Wykonano eksperymentalną ocenę wiarygodności modelu i przeprowadzono obliczenia symulacyjne. Wyniki obliczeń symulacyjnych wykorzystano do identyfikacji cieplnej nagrzewnicy wielkopiecowej. W końcowej części pracy przedstawiono na przykładzie kotła ciepłowniczego, zespołu nagrzewnic wielkopiecowych oraz palnika pieca energotechnologicznego możliwości praktycznego wykorzystania wyników identyfikacji do optymalizacji bieżącej w systemach sterowania. System sterowania kotłem rusztowym został wdrożony w Ciepłowni Pyskowice. Wdrożenie systemu pozwoliło na obniżenie zużycia paliwa o 7 punktów procentowych.

EN

The progress in techniques of measurement and computer technology causes the increase of using mathematical modeling on the basis of acquired data. The conversion of an acquired data set into a mathematical model describing the most important properties of a process is called process identification. In the presented work the author considers the problems of static parametrical models of complex thermal and thermo-technological processes identification. Linear and non-linear models in relation to estimated parameters have been identified. For a model parameters estimation, the stochastic methods based on the statistically optimal estimation have been applied. The obtained model's structure has been verified and the significance of model terms has been tested with the application of the F-Snedecor test in a stepwise regression procedure. Similarly, the least squares adjustment method for mass and energy balances has been employed to obtain the most reliable values of the measurement and calculations. The developed method and applicable software has been applied to identify: - the energy characteristics of a WR-5 water boiler, - the energy characteristics of a ORG-32 multi-fuel boiler, - the energy consumption indices of anode rotary and chamber furnaces, - the time course of copper reduction in an anode furnace, - the time course of oxygen demand in the lead refining process. The identification of these processes might be carried out with using the results of physical and numerical experiments. Selected problems of mathematical modeling and numerical simulation have been presented on the basis of the hot-blast stove process. The mathematical model of heat transfer and the simulation algorithm of a controlling system for hot-blast stove has been developed. The differential equations describing the heat transfer has been solved with the use of the spectral discrete transformation. A solution for pseudo-steady state conditions of a hot-blast stove has been derived. The results of the simulating calculations has been applied to the thermal identification of a hot-blast stove. In the final part of the work the possibilities of practical use of identification results for on-line optimization in controlling the systems has been presented by means of following examples: a water boiler, hot-blast stoves system and a burner of a thermo-technological furnace. A water boiler controlling system has been applied in The Heating Plant Pyskowice. This reduced the fuel consumption by 7% percentage points.

18

Uwagi o modelowaniu procesów cieplnych przy użyciu skoncentrowanych źródeł energii

Ranatowski E.

Przegląd Spawalnictwa

|

2002

|

R. 74, nr 8-10

152-155

19

Concrol algorithms for thermal processes in heated buildings model and simulation investigations

Chmielnicki W.

Archives of Civil Engineering

|

2002

|

Vol. 48, nr 4

493-518

EN

The paper deals with the analysis heating process control algorithms in building objects. General principles of control applied in heating systems of buildings supplied from external heat sources are described. The type of the adopted control has an important bearing on the quantity of heat used for the purposes of central heating and hot water supply. In view of high costs of heat energy this problem has important practical significance. At the moment there is dearth of research work, which could help analyzing these problems. This stems from appreciable complexity of the processes, which have to be assessed in dynamic states, as they are comprising the problems from many various domains such as building physics, heat exchange, heat engineering, heating, automatic control, numerical methods, information science etc. The basis for research is formed by adequate simulation models describing heat processes in buildings and control algorithms. The presented paper describes the simulation model, which makes possible the investigations allowing to find suitable control algorithms for the given heating processes. The investigations carried out prove that the quality of control algorithm has an appreciable effect on the amount heat used in a building. Depending on the adopted solution, the differences could amount even to more than abt. 15% yearly.

PL

Analizowano algorytmy sterowania procesami cieplnymi w obiektach budowlanych. Opisane zostały ogólne zasady sterowania stosowane w systemach cieplnych budynków zasilanych z zewnętrznych źródeł ciepła. Rodzaj przyjętego sterowania ma istotny wpływ na ilość zużywanego ciepła na cele centralnego ogrzewania i ciepłej wody użytkowej. Ze względu na znaczny koszt energii cieplnej, zagadnienie to ma duże znaczenie praktyczne. Obecnie brak jest opracowań, które pozwoliłyby analizować te zagadnienia. Wynika to ze znacznej złożoności procesów, które należy opisać w stanach dynamicznych, gdyż obejmują one zagadnienia z wielu różnych dziedzin takich jak: fizyka budowli, wymiana ciepła, ciepłownictwo, ogrzewnictwo, regulacja automatyczna, metody numeryczne, informatyka itp. Podstawą do badań są odpowiednie modele symulacyjne opisujące procesy cieplne w budynku oraz algorytmy sterowania. Prezentowana praca opisuje model symulacyjny umożliwiający badania, pozwalające na znajdowanie odpowiednich algorytmów sterowania dla zadanych procesów cieplnych. Z przeprowadzonych badań wynika, że rodzaj algorytmu sterowania ma istotny wpływ na zużycie ciepła w budynku. Różnice mogą wynosić nawet kilkanaście procent w skali roku, zależnie od przyjętego rozwiązania.

20

Zagadnienie cieplne w pożarowych analizach konstrukcji metalowych

Skowroński W.

Konstrukcje Stalowe

|

2001

|

nr 1

65--67