Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The numerical simulation of a sudden inflow of methane into the end segment of a longwall with Y-type ventilation system

Krawczyk J., Janus J.

Archives of Mining Sciences

|

2014

|

Vol. 59, no. 4

941--957

EN

Present paper is an analysis of the propagation of methane in the end segment of a longwall ventilated by means of the Y-type ventilation system. The propagation in question occurs as a result of sudden inflows of methane from the adjacent goaf. Relevant simulations for multiple variants were carried out using the Finite Volume Method. As part of the process of verifying the adopted numerical methods, the simulation of the stationary propagation of methane under conditions corresponding to in-situ measurements, and in relation to the end segment of the CW-4 longwall in the „Budryk” coliery, was carried out. The dimensions adopted were consistent with the data obtained in the course of in-situ measurements. The model encompassed eight sections of a powered roof support, a segment of a temporary support, and a fragment of the CW-4 heading. The distributions of velocity for the SST k-ω and SAS turbulence models were compared with the data from the in-situ measurements. The highest compatibility with the results of the flow velocity measurements was demonstrated in the case of the SAS model. The verified models were subsequently used in the process of simulating the results of sudden, local methane inflows from the goaf adjacent to the temporary support, as well as from underneath the shield of the fifth section. The simulation results were presented as a sequence of methane concentration distributions, on selected internal surfaces of the computational domain.

PL

Rozpatrywano zagadnienie propagacji metanu w końcowym odcinku ściany przewietrzanej w systemie na Y wywołanej przez nagłe dopływy od strony zrobów. Przeprowadzono wielowariantowe symulacje wykorzystując metodę objętości skończonej. W ramach weryfikacji użytych metod numerycznych przeprowadzono symulację stacjonarnego rozpływu metanu dla warunków odpowiadających pomiarom in-situ, w odniesieniu do końcowego odcinka ściany CW-4 z KWK Budryk. Przyjęto wymiary zgodne z danymi z pomiarów in-situ. Model składał się ośmiu sekcji obudowy zmechanizowanej, odcinka w obudowie doraźnej, oraz fragmentu chodnika CW-4. Porównano rozkłady prędkości dla modeli turbulencji k-ω SST i SAS z danymi z pomiarów “in-situ”. Najlepszą zgodność z wynikami pomiarów prędkości przepływu otrzymano dla modelu SAS. Zweryfikowane modele użyto do symulacji skutków nagłych dopływów metanu od strony zrobów obudowy doraźnej i spod osłony odzawałowej piątej sekcji. Wyniki symulacji przedstawiono w postaci sekwencji rozkładów stężeń metanu na wybranych przekrojach obszaru obliczeniowego.

2

Modeling of the propagation of methane from the longwall goaf, performed by means of a two-dimensional description

Krawczyk J., Janus J.

Archives of Mining Sciences

|

2014

|

Vol. 59, no. 4

851--868

EN

The paper presents results of a research on the migration of methane from goaf into an area of a longwall ventilated by means of the U-type ventilation system. Two-dimensional models of the area in question were prepared. The models encompassed longwalls whose length was 240 m, as well as segments of the main and tailgate whose length was minimum 50 m. The geometry of the models took into account the details that could make three-dimensional models too complex. These details include: the ribs of the arch support of the headings, frictional and hydraulic props, and the ribs of a section of the longwall powered roof support. Additionally, the presence of gaps between the support sections, by means of which an exchange of gases between the longwall and the adjacent goaf could take place - was taken into consideration. Using the 2D description method, an analysis of the flow of air in the area was carried out. The simulation results were shown as profiles of velocity and streamlines in surrounding of intersections of longwall. with main and tailgate Then, the grid depenadncy of numerical solutions was investigated. This was done by comparing results for three grid densities. The process of methane propagation was simulated for shearer located at two-thirds of the longwall length. The fields of methane concentrations for a steady inflow from goaf were calculated. Subsequently, the effects of a sudden inflow of methane along a segment comprising ten recently advanced roof support sections were computed. The results were presented as a sequence of concentration distributions for selected simulation moments.

PL

Rozpatrywano migrację metanu ze zrobów do wyrobisk rejonu ściany przewietrzanego w systemie na U. Przygotowano dwuwymiarowe modele rejonu ściany obejmujące ściany o długości 240 m i odcinki chodników ścianowych od długościach co najmniej 50 m. W modelach tych wprowadzono reprezentację geometrii z uwzględnieniem szczegółów, które mogą nadmiernie skomplikować modele 3D. Elementami tymi są żebra obudowy łukowej chodników, stojaki cierne i hydrauliczne oraz żebra sekcji zmechanizowanej obudowy ściany. Uwzględniono również obecność szczelin między sekcjami obudowy, poprzez które może następować wymiana gazów ze zrobami. Przeprowadzono analizę przepływu powietrza w rejonie przy pomocy opisu 2D. Wyniki symulacji pokazano w postaci profili prędkości i linii prądu w otoczeniu skrzyżowań z chodnikami pod i nadścianowym w postaci profili prędkości i linii prądu. Sprawdzono zależności rozwiązania od siatki porównując wyniki dla trzech gęstości siatki. Przeprowadzono symulacje rozpływu metanu dla położeń kombajnu w 2/3 długości ściany. Obliczono pola stężeń metanu przy stałym dopływie ze zrobów a następnie skutki nagłego dopływu na odcinku 10 ostatnio dosuniętych sekcji. Wyniki przedstawiono w formie sekwencji rozkładów stężeń dla wybranych chwil symulacji

3

Zastosowanie metod numerycznej mechaniki płynów do modelowania hydrodynamiki w zbiorniku z niecentrycznie zabudowanym mieszadłem śmigłowym

Domański M., Bitenc M., Karcz J.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2013

|

Nr 4

296--297

PL

W pracy przedstawiono wyniki numerycznych badań warunków hydrodynamicznych w zbiorniku z niecentrycznie zainstalowanym mieszadłem śmigłowym. Zastosowano podejście SAS (Scale Adaptive Simulation) z zaimplementowanym szczegółowym modelem burzliwości SST (Shear Stress Transport) w celu opisu skomplikowanej struktury przepływu burzliwego w takim aparacie. W wyniku obliczeń uzyskano szczegółowe dane na temat hydrodynamik operacji mieszania w takim układzie. Dane te pozwoliły na wyznaczenie pola prędkości cieczy w aparacie.

EN

Results of numerical study of hydrodynamics in an agitated vessel with the eccentrically located propeller are presented in the paper. In order to describe complex flow pattern in such type of apparatus the Scale Adaptive Simulation (SAS) with the use of Shear Stress Transport (SST) turbulence model was applied. Detailed hydrodynamics data were obtained as a result of numerical calculations. Based on these data, a flow field in the agitated vessel was identified.