Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Numeryczna analiza ładowania zbiornika gorącej wody o pojemności cieplnej 75 MWh

Peret Patryk

Zeszyty Energetyczne

|

2020

|

T. 7

373--390

PL

W niniejszym opracowaniu przedstawiono opis techniczny oraz charakterystykę pracy układu akumulacji ciepła na terenie jednej z polskich elektrociepłowni. Źródłem ciepła współpracującym z omawianą instalacją są agregaty kogeneracyjne, złożone z silników gazowych o łącznej mocy cieplnej 8 MWt i łącznej mocy elektrycznej 8 MWe. Całkowita pojemność cieplna bezciśnieniowego akumulatora gorącej wody wynosi 75 MWh. Ważnym zagadnieniem w przypadku zbiorników na gorącą wodę jest stratyfikacja termiczna, spowodowana różnicą gęstości między wodą o wyższej temperaturze, zlokalizowaną w górnej części akumulatora ciepła a wodą zimniejszą, w jego dolnej części. W artykule zaprezentowano wyniki analizy numerycznej, opartej na osiowosymetrycznym modelu zbiornika gorącej wody, przy użyciu oprogramowania Ansys Fluent. Symulacje za pomocą metody Computational Fluid Dynamics (CFD) przeprowadzono dla procesu ładowania akumulatora ciepła trwającego, 10 godz. Przeanalizowany został wpływ gęstości siatki obliczeniowej na otrzymywane rezultaty. Wyniki porównano z danymi pomiarowymi z elektrociepłowni. Uwzględnione zostały straty ciepła ze zbiornika gorącej wody oraz przedstawiona charakterystyka gęstości strumienia ciepła traconego do otoczenia.

2

Heat transfer during storage of hot liquid in the tank

Neupauer K., Kupiec K.

Technical Transactions

|

2017

|

Vol. 4(114)

27--38

EN

In the article, a mathematical model of heat transfer in a storage tank for hot water with a non-uniform initial temperature is presented. The influence of the initial temperature distribution of the liquid in the tank and the influence of thermal resistance of the tank’s walls, bottom and cover on temperature profiles of the liquid in the tank and changes of these profiles in time were analysed. A good conformity of the results obtained based on the process model with the results of measurements of water temperatures carried out under laboratory conditions was obtained.

PL

W artykule przedstawiono model matematyczny przenoszenia ciepła w zbiorniku magazynującym gorącą ciecz o niejednorodnej temperaturze początkowej. Przeanalizowano wpływ początkowego rozkładu temperatury cieczy w zbiorniku oraz wpływ oporu cieplnego ścian, dna oraz pokrywy zbiornika na profile temperatur cieczy w zbiorniku, a także czasowe zmiany tych profili. Uzyskano dobrą zgodność wyników otrzymanych na podstawie modelu procesu z wynikami pomiarów temperatur wody przeprowadzonych w warunkach laboratoryjnych.

3

Spatio-temporal changes in water quality in an eutrophic lake with artificial aeration

Ferral A., Solis V., Frery A., Orueta A., Bernasconi I., Bresciano J., Scavuzzo C. M.

Journal of Water and Land Development

|

2017

|

no. 35

27--40

EN

In this work we present novel results concerning water quality changes in an eutrophic water body connected with an artificial aeration system installed in it. Sixty one in-situ and laboratory measurements of biogeochemical variables were recorded monthly between October 2008 and June 2011 to evaluate temporal and spatial changes in San Roque reservoir (Argentina). t-Student mean difference tests, carried out over the whole period, showed with 95% confidence that a monitoring point located at the centre of the water body is representative of the chemical behaviour of the reservoir. Thermal stratification was observed in all sampling sites in the summer, but the frequency of these episodes was markedly lower in bubbling zones. Mean chlorophyll-a concentrations were 58.9 μg∙dm–3 and 117.0 μg∙dm–3 in the absence and in the presence of thermocline respectively. According to the t-Student test, this difference was significant, with p < 0.001. Phosphate release from sediments was corroborated under hypoxia conditions. ANOVA one way analysis did not show significant spatial differences for any variable. Mean normalize spatial index (MENSI) was developed to compare data from different regions affected by high temporal variability. It proved to be useful to quantify spatial differences. Structure analysis of temporal series was used to scrutinize both chemical and spatial association successfully. Three chemically different zones were determined in the reservoir. This study demonstrated that spatial comparisons by means of marginal statistics may not be an adequate method when high temporal variation is present. In such a case, temporal structure analysis has to be considered.

PL

W pracy przedstawiono oryginalne wyniki dotyczące zmian jakości wody w eutroficznym zbiorniku wodnym związanych z zainstalowanym tam systemem sztucznego napowietrzania. Od października 2008 do czerwca 2011 r. dokonywano co miesiąc in situ i w laboratorium 61 pomiarów parametrów biogeochemicznych aby ocenić czasowe i przestrzenne zmiany w zbiorniku San Roque (Argentyna). Testy t-Studenta prowadzone dla całego okresu badawczego wykazały z 95-procentowym poziomem ufności, że stanowisko monitoringu zlokalizowane w centrum zbiornika wodnego jest reprezentatywne dla właściwości chemicznych całego zbiornika. Stratyfikację termiczną obserwowano latem we wszystkich stanowiskach badawczych, ale częstość wystąpień tych epizodów była znacząco mniejsza w strefie napowietrzania. Średnie stężenie chlorofilu a wynosiło 58,9 μg∙dm–3 i 117,0 μg∙dm–3 odpowiednio w warunkach braku i w warunkach występowaniu termokliny. Różnica wg testu t-Studenta była statystycznie istotna, gdy p < 0,001. Stwierdzono uwalnianie fosforanów z osadów w warunkach deficytu tlenowego. Jednoczynnikowa analiza ANOVA nie wykazała istotnego zróżnicowania przestrzennego żadnego z mierzonych parametrów. Utworzono średni znormalizowany indeks przestrzenny (MENSI) do porównania danych cechujących się dużą zmiennością czasową pochodzących z różnych regionów. Indeks okazał się użyteczny do ilościowego przedstawienia różnic przestrzennych. Przeprowadzono analizę struktury szeregów czasowych, aby przeanalizować powiązanie cech chemicznych ze zmiennością przestrzenną. Wyodrębniono trzy chemicznie odmienne strefy zbiornika. Badania wykazały, że analiza przestrzenna za pomocą statystyki jednoczynnikowej może nie być odpowiednią metodą w warunkach dużej zmienności czasowej. W takim przypadku należy rozważyć analizę struktury czasowej.

4

Numerical investigation into the effect of direct fuel injection on thermal stratification in HCCI engine

Gęca M., Hunicz J., Jaworski P.

Combustion Engines

|

2017

|

R. 56, nr 2

137--140

EN

Despite the fact that HCCI engines are distinguished by mixture homogeneity, some degree of stratification always appears inside a combustion chamber. It is especially applied to residual effect engines utilizing negative valve overlap. Mixture stratification is a result of the imperfect mixing of fresh air with trapped residuals. Direct fuel injection introduces stratification as well, due to fuel vaporization. As a consequence, the temperature within the combustion chamber is uneven. Thermal stratification affects auto-ignition timing and combustion evolution in a high extent. The purpose of this study was to evaluate a degree of thermal stratification in HCCI engine utilizing negative valve overlap. Investigations were performed using three-dimensional CFD model of the combustion system, made by using AVL FIRE software. Simulations were realized for various timings of fuel injection into the cylinder. It was found that fuel injection timing had a significant effect on the thermal stratification and resulting auto-ignition timing.

5

Experimental and Theoretical Studies of Heat Losses from the Hot Water Storage Tank

Dopieralska K., Siuta-Olcha A., Cholewa T., Studzińska M.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2016

|

Tom 18, cz. 2

758--769

PL

Efektywność magazynowania ciepła ma wpływ na efektywność energetyczną instalacji ciepłej wody. Do jej zwiększenia przyczynia się utrzymanie rozwarstwienia termicznego w zasobniku ciepłej wody. Zaburzenie stratyfikacji termicznej może być spowodowane między innymi stratami ciepła ze zbiornika do otoczenia. W pracy przedstawiono dynamikę zmian temperatury wody w zasobniku o pojemności 350 dm3, podczas jego wychładzania w godzinach nocnych, na podstawie przeprowadzonych pomiarów temperatury wody magazynowanej na 15 wyróżnionych poziomach. Dla zasobnika obliczono współczynniki strat ciepła dla części górnej, bocznej oraz dolnej, jak również dla całego zasobnika. Uzyskane wyniki odniesiono do wyników badań innych autorów.

6

Magazyny ciepła ze złożem naturalnym i złożem na bazie materiałów zmiennofazowych

Andrzejczyk R., Gosz M.

Materiały Budowlane

|

2016

|

nr 1

46--48

PL

W artykule zaprezentowano możliwości wykorzystania magazynowania energii w budownictwie z wykorzystaniem materiałów zmiennofazowych oraz nowoczesnych materiałów konstrukcyjnych. Pokazano historyczne i najnowsze rozwiązania magazynów i obiektów budowlanych z nimi współpracujących. Autorzy dokonali przeglądu rozwiązań mogących mieć zastosowanie w warunkach polskich do magazynowania energii cieplnej i chłodu. Artykuł pokazuje, że istotnym elementem mogącym zapewnić rozwój gospodarki niskoemisyjnej, przyjaznej dla środowiska oraz zdrowia człowieka są nowoczesne systemy ogrzewania na bazie źródeł energii odnawialnej oraz zużywające w możliwie małym stopniu energię pochodzącą z klasycznych układów "węglowych", posiadające magazyny energii.

EN

The article presents possibilities of using energy storage in building technology. It describes latest trends in development of this technology basing on the use of phase change materials and modern construction materials. Historical solutions were shown as well as the latest innovations in storehouses with cooperating construction facilities. The authors review specific solutions that can be applied in Polish conditions. They prove that application of such technology is possible not only to store thermal energy but also cool energy. The work shows, that an important element to ensure development of a low carbon economy, environmentally friendly and harmless to human health, are systems basing on energy storages and renewable energy sources as well as consurning the least possible extent of energy derived from classic "carbon" systems, which predominate in Polish conditions.

7

Wpływ czasu trwania letniej stratyfikacji termicznej na stężenie substancji biogennych w wodach jezior

Biedka P.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2014

|

Tom 16, cz. 1

470--487

EN

n this study, the effect of changes in the thermal stratification time of lakes on the eutrophication processes was determined. The study included four lakes of Suwalsko-Augustowskie Lake District, i.e. Necko, Rospuda Augustow-ska, Białe Augustowskie i Studzieniczne, which are localized in north-eastern Poland. In investigation the model of lakes eutrophication, defined in the WASP (Water Analysis Simulation Program) and developed by the U.S. Environmental Protection Agency (U.S. EPA) was used. Model was developed for the one-year period from 1 May 2006 till 30 April 2007, on the second level of complexity of the eutrophication process in EUTRO module. This allows the prediction of the concentration of: ammonia nitrogen, nitrate (V) nitrogen, organic nitrogen as well as phosphate phosphorus (V), the organic phosphorus concentration, dissolved oxygen, carbon biochemi-cal oxygen demand and chlorophyll a. Then, the model was used to simulate taking into account the changes of factors, which determine the quality of water and processes progress associated with eutrophication. This paper presents the results of prognoses taking into ac-count the extention and shortening the time of thermal stratification in analyzed lakes by one month. Simulations started up at the beginning of the spring season. It was assumed that stratification occurs one month earlier or later in comparison to thermal conditions observed in 2006 and 2007. The simulation indicates that, in some cases, small changes in the time of stratification may result in a noticeable change in the value of water quality indicators connected with eutrophication. In eutrophic lakes, extend or shortening period in which the hypolimni-on water are deoxygenated is directly related to the intensity of the internal nu-trients loads. In this case, the extend the period by one month caused the in-crease of maximal forecasted annual chlorophyll a concentration (in the Białe Augustowskie Lake by 17%). The increase of concentration nitrogen and phos-phorus components was also noted. In the lakes, in which the main nutrient source are inflows (for example Rospuda Augustowska and Necko) the length of period with the limnetic layers has a less impact on mentioned indicators.

8

Zmiany temperatur w akumulatorze ciepła z gorącą wodą

Neupauer K., Głuszek A., Pater S., Kupiec K.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2013

|

Nr 4

359--360

PL

W pracy przedstawiono model przenoszenia ciepła uwzględniający wyrównywanie temperatur pomiędzy poszczególnymi strefami zbiornika magazynującego ciepło. Przenoszenie ciepła opisano równaniem nieustalonego przewodzenia ciepła w płycie nieskończonej z wewnętrznym źródłem cie¬pła. Na podstawie analizy numerycznej określono profil temperatury wody w funkcji wysokości położenia w zbiorniku i czasu. Otrzymane wyniki porównano z danymi eksperymentalnymi uzyskanymi z instalacji doświadczalnej.

EN

A model of heat transfer which takes into account the temperature equalization between heat storage tank zones is presented. Heat transfer was described using an equation of transient heat conduction in an infinite plate with the internal heat source. On basis of numerical method, the water temperature profile as a function of time and the tank height was determined. The results were compared with the research data obtained in the experimental setup.

9

Analysis of temperature conditions and dissolved oxygen concentrations in the Pilwa Bay (Lake Dobskie)

Rafałowska M., Sobczyńska-Wójcik K.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2013

|

Vol. 20, nr 11

1265--1273

EN

This study was carried out in the Pilwa Bay of Lake Dobskie located in the mesoregion known as the Land of Great Masurian Lakes, Gizycko district. Temperature and oxygen conditions in the western, central and eastern (connected to Lake Dobskie) parts of the Pilwa Bay were studied by analyzing the vertical distribution of temperature and dissolved oxygen concentrations in the winter and summer seasons of three consecutive years (2005–2007). Measurements were performed using the WTW OxiTop OC 100 system with automatic temperature compensation. During winter stagnation, the highest dissolved oxygen content was noted in the top water layer under ice cover, and oxygen concentrations varied widely between years. An analysis of temperature and oxygen profiles revealed an insignificant temperature difference of approximately 1–2 oC between the surface and bottom layers of water, which indicates that the studied bay was not characterized by a summer stratification pattern typical of deep water bodies.

PL

Badaniami objęto zatokę Pilwa jeziora Dobskiego położonego na obszarze mezoregionu Krainy Wielkich Jezior Mazurskich, w powiecie giżyckim. W niniejszej pracy przedstawiono warunki termiczno-tlenowe wód zatoki. Podczas trzyletnich prac badawczych (2005–2007) w okresie zimy i lata wykonano w zatoce (w części zachodniej, środkowej i wschodniej połączonej z głównym akwenem jeziora Dobskiego) pomiary rozkładu pionowego temperatury i tlenu rozpuszczonego. Pomiarów dokonano za pomocą sondy tlenowej z automatyczną kompensacją temperatury (WTW OXI Top OC 100). 1272 Małgorzata Rafałowska and Katarzyna Sobczyńska-Wójcik W wyniku badań stwierdzono, że w czasie stagnacji zimowej największa zawartość tlenu rozpuszczonego znajdowała się w górnej warstwie pod powierzchnią lodu, a przebieg zmienności stężenia tlenu był bardzo zróżnicowany w poszczególnych latach. Z analizy profilu termiczno-tlenowego wynika, że istnieje niewielka różnica temperatur między powierzchnią lustra wody a dnem i wynosi ona około 1–2 oC, w związku z czym, nie można mówić o typowej stratyfikacji letniej, jaka występuje w akwenach głębokich.

10

Effect of variable viscosity on free flow of non-Newtonian power-law fluids along a vertical surface with thermal stratification

Moorthy M., Senthilvadivu K.

Archives of Thermodynamics

|

2012

|

Vol. 33, no. 4

109-121

EN

The aim of this paper is to investigate the effect of thermal stratification together with variable viscosity on free convection flow of non-Newtonian fluids along a nonisothermal semi infinite vertical plate embedded in a saturated porous medium. The governing equations of continuity, momentum and energy are transformed into nonlinear ordinary differential equations using similarity transformations and then solved by using the Runge-Kutta-Gill method along with shooting technique. Governing parameters for the problem under study are the variable viscosity, thermal stratification parameter, non-Newtonian parameter and the power-law index parameter.The velocity and temperature distributions are presented and discussed. The Nusselt number is also derived and discussed numerically.

11

Effect of thermal stratification on MHD free convection flow of a micropolar fluid over a stretching surface

Mahdy A.

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2011

|

Vol. 16, no 3

763-773

EN

This paper analyses the flow and heat transfer characteristics of free convection in the boundary layer flow of a micropolar fluid past a stretching surface with magnetic field, thermal stratification, and heat generation or absorption effects. A similarity transformation was employed to change the governing momentum, angular momentum, and energy partial differential equations into ordinary ones. Then the numerical solution of the problem is derived using the Runge-Kutta Gill method. The sheet is linearly stretched in the presence of a uniform free stream of constant velocity. Numerical results are shown in a tabular form and graphically for the velocity, angular velocity, and temperature as well as the skin-friction and wall heat transfer rate and discussed for various physical parametric values.

12

Badania eksperymentalne słonecznej instalacji ciepłej wody użytkowej w warunkach klimatycznych Lublina. Część 2. Badanie zjawiska stratyfikacji w wodnym zbiorniku magazynującym

Siuta-Olcha A., Cholewa T.

Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja

|

2011

|

T. 42, nr 10

426-430

PL

Przeprowadzono analizę stratyfikacji termicznej w wodnym zbiorniku magazynującym z dolną wężownicą grzejną na podstawie prowadzonych pomiarów. Określono sprawność akumulacji ciepła w instalacji słonecznej w poszczególnych dniach lipca 2010 roku. Przedstawiono średnie dobowe zmiany temperatury wody w zbiorniku dla trzech kolejnych dni. Przeanalizowano zmiany temperatury wody w płaszczyźnie poziomej. Wykonano chwilowe profile temperatury wody w zbiorniku.

EN

An analysis has been made of the thermal stratification in a water storage tank with lower heating coil on the basis of earlier measurements. The efficiency of heat accumulation has been determined in a solar installation for individual days of July 2010. Average 24 -hour temperature changes are presented in the tank for 3 successive days. Water temperature changes in horizontal plane have been analysed. Instantaneous water temperature profiles in the tank have been carried out.

13

Zmienność chemizmu wody w profilu pionowym jeziora jako efekt oddziaływania biocenozy i osadów dennych

Sobczyński T., Joniak T.

Ekologia i Technika

|

2008

|

R. 16, nr 4

170-176

PL

Badano oddziaływanie czynników biotycznych i abiotycznych w ekosystemach jezior o różnym typie miksji. a zwłaszcza wpływ biocenozy fitoplanktonu i osadów dennych na zmiany chemizmu wód w przekrojach pionowych jezior. Obiektem badań były trzy jeziora Wielkopolskiego Parku Narodowego: dimiktyczne Jezioro Góreckie, polimiktyczne Jezioro Wielkowiejskie i określane jako meromiktyczne Jezioro Kociołek. Aktywność fitoplanktonu oceniano na podstawie stężeń chlorofilu a. W jeziorach z pełną stratyfikacją termiczną obserwowano wpływ fotosyntezy na odczyn wody, stężenia tlenu i substancji biogennych. W strefie eufotycznej odpowiadającej zasięgowi epilimnionu rozwój organizmów fotosyntetyzujących pociągał za sobą redukcje zawartości substancji biogennych. W strefie dysfotycznej, gdzie procesy rozkładu materii organicznej przeważały nad syntezą i produkcją tlenu stężenia składników biogennych były znacząco wyższe. Istotnym źródłem zasilania wód naddennych było wydzielanie substancji z osadów jeziornych.

EN

The influence of biotic and abiotic parameters in the ecosystems of lakes of different types of mixing, and especially the impact of the phytoplankton biocoenosis and bottom sediments on the chemical features in the vertical profile was examined, The examination of the chemical parameters of water were carried out in the July of 2008 on 3 lakes of Wielkopolski National Park: dimictic Góreckie Lake, polimictic Wielkowiejskie Lake and describe as meromictic Kociołek Lake. The activity of phytoplankton was established based on the concentration of chlorophyll a. In the lakes with full thermal stratification the influence of photosynthesis on water reactivity. concentration of oxygen and biogenic substances was observed. In the trophogenic layer which corresponds to the extent of the epilimnion a development of photosynthetic organisms resulted in the reduction in concentrations of biogenic substances, In the tropholitic layer, where the processes of organic matter decomposition prevailed. over synthesis and oxygen production. the concentrations of biogenic substances were significantly higher. An essential source of enrichment of water above the sediment was the release of substances from the Lake bottom sediments.