Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Granica laminarnego przepływu wody w obsypce żwirowej studni eksploatacyjnej

Matyka M., Mądrala M.

Przegląd Geologiczny

|

2017

|

Vol. 65, nr 11/2

1334--1338

EN

Structural changes of aquifers, resulting from a higher velocity of water entering a screen, may occur in the zone around wells ’ screen. Well discharge rate equations assume a laminar flow and agreement with the Darcy s law. Thus, the admissible velocity of water entering the screen should not exceed a certain limit. In this research, the microstructure of water flow velocity in the well s filter pack was studied. We took a picture of the internal structure of the aquifer s pore media in an in situ undisturbed soil sample. Because of the lack of a clear definition of the characteristic length scale in the Reynolds number, we propose to use additionally n - a dimensionless value describing the distribution of kinetic energy in the system - as a criterion for changing the flow nature. We based the study on numerical simulations offluid flow in pore space. We used the Lattice-Boltzmann Method (LBM) to simulate water flow in the filtered zone. We find that in a real porous system of the filter pack with a porosity of n = 0.49, as opposed to highly porous material at n = 0.9, the values of n increase with the decreasing and increasing Reynolds number. The distribution of the velocity field in the analyzed sections also shows the formation ofprivileged waterflow paths and the formation ofvortex structures for high flow velocities.

2

Potencjalne możliwości produkcji biogazu z mozgi trzcinowatej

Matyka M., Księżak J.

Problemy Inżynierii Rolniczej

|

2013

|

R. 21, nr 2

79--86

PL

W pracy przedstawiono ocenę możliwości wykorzystania jako substratu w biogazowniach rolniczych biomasy z mozgi trzcinowatej (Phalaris arundinacea L.), uprawianej w warunkach zróżnicowanego poziomu nawożenia. Doświadczenie polowe założono w 2010 r., a ocenę wydajności metanu przeprowadzono w 2012 r., który był drugim rokiem pełnego użytkowania trawy. Wydajność metanu z mozgi trzcinowatej określono za pomocą automatycznego testera potencjału wytwórczego metanu AMPTS II. Największy plon łączny (I i II pokos) zielonej i suchej masy mozgi trzcinowatej, wynoszący odpowiednio 46,2 i 17,0 t·ha-1, uzyskano po nawożeniu azotem w dawce 120 kg·ha-1. Wyniki badań wskazują, że istnieje tendencja do zmniejszania jednostkowej produkcji metanu z mozgi trzcinowatej wraz ze wzrostem poziomu nawożenia azotem z 273 Nm3CH4·t s.m.o.-1, gdy dawka wynosiła 40 kg N·ha-1 do 192 Nm3CH4·t s.m.o.-1 gdy dawka wynosiła 120 kg N·ha-1. Sumaryczny uzysk metanu z ha nie jest uzależniony od stosowanego poziomu nawożenia azotem i wynosi od 1968 do 2208 Nm3CH4·ha-1. Można zatem stwierdzić, że efektywniejszą produkcję metanu z mozgi trzcinowatej zapewnia nawożenie jej mniejszą dawką azotu (40 kg N·ha-1) niż nawożenie dawką 120 kg N·ha-1.

EN

The study evaluated possibilities of using biomass of the reed canary grass (Phalaris arundinacea L.), cultivated at different fertilization levels, as a substrate to agricultural biogas plants. Field experiment was established in 2010, and methane productivity was evaluated in 2012 - the second year of full usage of grass. Productivity of the methane from reed canary grass silage was determined by using the Automatic Methane Potential Test System (AMPTS II). The highest total yields (I and II cuts) of green and dry matter of reed canary grass, amounting to 46.2 and 17.0 t·h-1 respectively, were obtained at application of mineral nitrogen fertilization of 120 kg·h-1. Obtained results showed existing tendency to reduce the unitary production of methane from reed canary grass, along with increasing the level of nitrogen fertilization from 273 Nm3 CH4·t-1 DM at a dose of 40 kg N·h-1, to 192 Nm3 CH4·t-1 DM at dose of 120 kg N·h-1. Total methane yield per 1 ha does not depend on the level of applied nitrogen fertilization, and ranges within 1968-2208 Nm3 CH4·h-1. Thus, it may be concluded that the more efficient methane production from reed canary grass provides the fertilization with lower nitrogen dose (40 kg N·h-1), than fertilizer dose of 120 kg N·h-1.

3

Porównanie wydajności produkcji biogazu z roślin energetycznych - mozgi (Phalaris arundinacea L.) i kukurydzy (Zea mays)

Kacprzak A., Krzystek L., Ledakowicz S., Matyka M., Basińska A.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2013

|

Nr 4

330--331

PL

Celem pracy było określenie biogazodochodowości (BMP) kiszonek roślin energetycznych o różnych stopniach nawożenia (mozga: 40, 80, 160N i kukurydza: 80,120,160N). Największą wydajność produkcji biogazu z tony świeżej masy otrzymano z kiszonki mozgi 4831,6 m3/ha/rok o średnim stopniu nawożenia azotem (80 kgN/ha), a najniższą z kiszonki nawożonej ilością 160 kgN/ha. Najwięcej biogazu 8670 m3/ha/rok uzyskano z kiszonki kukurydzy (80 kgN/ha), a najmniej 7810 m3/ha/rok (120 kgN/ha).

EN

The purpose of the study was to determine Biochemical Methane Potential (BMP) of energy crops at different levels of nitrogen fertilization. The greatest efficiency of biogas production per tons of wet weight was obtained from canary grass 4831.6 m3//ha/year of nitrogen fertilization of 80 kgN /ha, while the lowest one at 160 kgN/ha. The highest yield of biogas 8670 m3/ha/ year has been obtained from maize with 80 kgN/ha, while the least equal to 7810 m3//ha/year at 120 kgN/ha.

4

Regional planning for renewable energy sources – new approach

Oniszk-Popławska A., Matyka M., Buss R.

Challenges of Modern Technology

|

2013

|

Vol. 4, no. 2

37--46

EN

The energy market paradigm shift towards the so called “green revolution” assumes that in the next few decades dispersed energy sources will replace centralized generation systems. Despite growing energy related spatial conflicts, already accompanying the development of dispersed generation, it is not clear how to integrate new energy infrastructure into planning procedures. This article presents a new approach at the regional level, by unveiling the technology diffusion theory and its implications for the development planning of renewable energy sources (RES). It suggests how to integrate energy related issues into regional spatial policy, by presenting prospects for agricultural biogas plants (ABPs) in the Lubelskie region, Poland; dwelling on the experiences from a best practice region Lower Saxony, Germany.

5

Plonowanie wybranych gatunków roślin, wykorzystywanych do produkcji biogazu

Matyka M., Księżak J.

Problemy Inżynierii Rolniczej

|

2012

|

R. 20, nr 1

69-75

PL

W pracy przedstawiono ocenę plonowania kukurydzy i sorga w zróżnicowanych warunkach środowiskowych i agrotechnicznych w aspekcie ich wykorzystania jako substratu w biogazowniach rolniczych. Doświadczenia prowadzono w latach 2010-2011 w układzie podbloków losowanych "split-plot", w 4 powtórzeniach w 4 rejonach kraju. Do obliczenia potencjalnego uzysku biogazu z ha uprawy danego gatunku przyjęto wydajność biogazu dla kukurydzy na poziomie 200 m3*t-1 ś.m., a dla sorga 145 m3*t-1 ś.m. Plon zielonej masy kukurydzy w zależności od poziomu nawożenia, odmiany i rejonu uprawy wynosił od 41 do 97 t*ha-1, a sorga od 44 do 85 t*ha-1. Wyniki badań wskazują, że kukurydza cechuje się większym uzyskiem biogazu z jednostki powierzchni (m3*ha-1) niż sorgo. Średnio dla wszystkich lokalizacji i lat badań uzysk biogazu z uprawy kukurydzy wynosił 11 305 m3*ha-1, natomiast sorga 9546 m3*ha-1. Niemniej uprawa sorga może stanowić korzystną alternatywę dla kukurydzy w przypadku produkcji surowców na potrzeby biogazowni na glebach słabych i bardzo słabych.

EN

Paper presents the yielding of maize and sorghum as evaluated under differentiated environmental and agrotechnical conditions, in aspect of their use as a substrate to agricultural biogas production. The experiments in random "split-plot" design and 4 replications were conducted in 2010-2011 years, in four country regions. To calculate potential biogas yield per 1 ha for given crop species, the values of 200 m3*t-1 fresh matter and 145 m3*t-1 fresh matter were assumed for maize and sorghum, respectively. Depending on fertilization level, variety and cultivation region, the yield of green matter ranged within 41-97 t*ha-1 for maize and 44-85 t*ha-1 for sorghum. The results indicated that the maize achieved higher biogas yield (m3*t-1) than sorghum. On average, in all locations and years of experiment, the biogas yield amounted to 11 305 m3*ha-1 from maize and 9546 m3*ha-1 from sorghum. However, the cultivation of sorghum may be an advantageous alternative for maize on poor and very poor soils.

6

Wpływ stopnia nawożenia i czynników atmosferycznych na wydajność produkcji biogazu z wybranych roślin energetycznych

Kacprzak A., Matyka M., Krzystek L., Ledakowicz S.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2012

|

Nr 4

141-142

PL

Celem niniejszej pracy było zbadanie wpływu warunków atmosferycznych oraz stopnia nawożenia azotem na plonowanie kukurydzy i sorgo oraz określenie ich podatności na rozkład beztlenowy i przydatność do produkcji biogazu. Stwierdzono, że plony kukurydzy i sorgo są w dużym stopniu uzależnione od warunków pogodowych w okresie wegetacji, a w mniejszym stopniu od dawki nawożenia azotowego. Największa wydajność produkcji biogazu z sorgo wynosiła 8455 m3/ha/rok , a z kukurydzy 8690 m3/ha/rok.

EN

The purpose of this study was to investigate the effect of weather conditions and the degree of nitrogen fertilization on yield of maize and sorghum and to determine their susceptibility to anaerobic digestion and the biogas production yield. It was found that yields of maize and sorghum are largely dependent on weather conditions during the growing season and to a lesse extent on the dose of nitrogen fertilizer. The greatest efficiency of biogas production from sorghum was 8455 m3/ha/year, and from maize 8690 m3/ha/year.

7

Evaluation of biogas collection from reed canary grass, depending on nitrogen fertilisation levels

Kacprzak A., Matyka M., Krzystek L., Ledakowicz S.

Chemical and Process Engineering

|

2012

|

Vol. 33, nr 4

697--701

EN

The world in 21st century is facing the problem of growing energy consumption while the supply of fossil fuels is being reduced. This resulted in the development of research into the use of renewable energy sources and development of new technologies for energy production. In Polish conditions the development of agricultural biogas plants finds its legitimacy in the document developed by the Ministry titled "Trends in agricultural biogas plants in Poland in 2010-2020”. The purpose of this study was to investigate the influence of the weather conditions and the degree of nitrogen fertilisation on yield of reed canary grass (Phalaris Arundinacea L.) and to determine their susceptibility to anaerobic digestion, and usefulness of the production of biogas. Carried out experiments showed that increasing nitrogen fertilisation (from 40 to 120 kg N/ha) linearly increased canary grass green biomass yield from 32 to 46.3 t/ha. However, the highest biogas yield 126 m3/ha was obtained when 80 kg N/ha was applied.

8

Plonowanie i cechy biometryczne wybranych genotypów miskanta

Matyka M., Kuś J.

Problemy Inżynierii Rolniczej

|

2011

|

R. 19, nr 2

157-163

PL

Spośród roślin uprawianych na cele energetyczne w krótkiej rotacji dużym zainteresowaniem cieszy się obecnie miskant (Miscanthus x giganteus Greef et Deu.). W pracy omówiono plonowanie i cechy biometryczne pięciu genotypów tego gatunku, uprawianego w dwóch siedliskach. Plon porównywanych genotypów miskanta zbieranego późną jesienią wynosił średnio z 5 lat, na obu glebach, 17,7-17,8 t s.m.*ha-1. Średnio z 5 lat wyraźnie niżej w obu siedli-skach plonowały genotypy M-40 i M-105, najwyższej natomiast genotypy M. giganteus i M-115. Analiza statystyczna wykazała, że plon suchej masy miskanta jest warunkowany takimi cechami biometrycznymi, jak liczba pędów w karpie i ich długość (dodatni wpływ) oraz udział liści w stosunku do łodyg (większy udział - mniejszy plon).

EN

Actually, from among the plants cultivated in short rotation for energy purposes, the strongest interest is concentrated on miscanthus (Miscanthus x giganteus). This paper described the yielding and biometric characteristics of five miscanthus genotypes planted in two habitats. The yields of compared miscanthus genotypes, harvested in late autumn, regardless of genotype and soil type (habitat), amounted to 17.7-17.8 t DM*ha-1, on average for 5 years. Distinctly lower average yields for the 5 years were obtained in both habitats from M-40 and M-50 genotypes, whereas the highest yielded the M. giganteus and M-115 genotypes. Statistical analysis proved that dry matter yield of miscanthus was affected by the biometric characteristics, such as the number of shoots per 1 rootstock and their length (positive effect), as well as the proportion of leaves to stems (higher the proportion - the lower dry matter yield).

9

GPU-based simulation of 3D blood flow in abdominal aorta using OpenFOAM

Malecha Z., Mirosław Ł., Tomczak T., Koza Z., Matyka M., Tarnawski W., Szczerba D.

Archives of Mechanics

|

2011

|

Vol. 63, nr 2

137-137

EN

The simulation of blood flow in the cardiac system has the potential to become an attractive diagnostic tool for many cardiovascular diseases, such as in the case of aneurysm. This potential could be reached if the simulations were to be completed in hours rather than days and without resorting to the use of expensive supercomputers. Therefore we have investigated a possibility of acceleratingmedical computational fluid dynamics (CFD) simulations using graphics processing units (GPUs). Our results for the 3D blood flow in the human abdominal aorta show that by transferring only a part of the computations (linear system solvers) to the GPU, it is possible to make the typical CFD simulations three to four times faster depending on the CFD model being used. Since these simulations were performed on widely available GPUs that had been designed as mass-market PC extension cards, our results suggest that porting larger parts of CFD to GPUs could really bring the technology into hospitals.

10

Plonowanie i cechy biometryczne wierzby w zależności od warunków siedliskowych

Kuś J., Matyka M.

Problemy Inżynierii Rolniczej

|

2010

|

R. 18, nr 3

59-65

PL

Rozwój produkcji roślinnej na cele energetyczne jest zagadnieniem często poruszanym w ostatnich latach. Aktualnie spośród roślin uprawianych na cele energetyczne w krótkiej rotacji największym zainteresowaniem cieszy się wierzba wiciowa. W pracy omówiono plonowanie i cechy biometryczne dziewięciu klonów/odmian tej wierzby, uprawianej w trzech siedliskach. Uzyskiwane plony suchej masy wierzby zbieranej co roku wynosiły, w zależności od warunków siedliska i przebiegu pogody, od 11,1 do 20,4 t x ha-1. Średnio z 5 lat, niezależnie od klonu i odmiany wierzba plonowała od 12,7 t x ha-1 na glebie średniej (kompleks 4) do 14,1 t x ha-1 na glebie lekkiej (kompleks 5). Plon suchej masy wierzby zbieranej w cyklu 3-letnim, średnio dla wszystkich porównywanych klonów i odmian, był na glebie ciężkiej o 28%, a na glebie średniej o 21% większy niż suma plonów z trzech corocznych zbiorów. Zaobserwowano dużą zmienność plonowania w latach, uzależnioną od przebiegu warunków pogodowych, które - oprócz siedliska - determinują poziom uzyskiwanych plonów.

EN

The development of crop production for energy purposes is an issue enjoying in last years with the strong interest. Currently, among the crops grown for energy purposes in short rotation, the interest is in the basket willow (Salix viminalis). This paper described the yielding and biometric characteristics of eight willow cultivars grown in three localizations. Dry matter yields of the willow obtained in one year cycle harvest, depending on the habitat and weather conditions, fluctuate between 11.1 and 20.4 t x ha-1. On average for the five years, regardless of cultivar, the willow yielded from 12.7 t x ha-1 on the medium soil to 14.1 t x ha-1 on sandy soil. The yield of willow dry matter per year as harvested in three year cycle - on average for all cultivars compared - was higher by 28% on heavy soil and by 21% on medium soil, than the sum of yields from 3 annual harvests. In the course of experiments high variability of yielding was observed in particular years, as dependent on the weather conditions, which - apart from the habitat - determine the level of yields.

11

Produkcja biomasy ze źródeł rolniczych - szanse i zagrożenia

Matyka M.

Nowa Energia

|

2009

|

nr 2

72--74

PL

Pozyskiwanie energii ze źródeł odnawialnych jest w ostatnim czasie zagadnieniem, które budzi duże zainteresowanie w szerokich i zróżnicowanych gremiach. Problematyką tą zajmują się zarówno władze na szczeblu centralnym i samorządowym, przemysł, jak również przedsiębiorcy i rolnicy. Bardzo duże ożywienie w zgłębianiu tej tematyki, na różnych szczeblach, widoczne jest również w wielu ośrodkach naukowych. Owocuje to propagowaniem różnych sposobów pozyskiwania energii odnawialnej, które miałyby bazować na energii wiatrowej, słonecznej, wodnej, reakcjach chemicznych, pozostałościach organicznych lub surowcach pochodzenia rolniczego. Każda z tych opcji posiada swoich zwolenników i przeciwników, którzy wytaczają argumenty propagujące lub negujące dany kierunek rozwoju OZE.