PL
 |
EN
Preferencje help
Polish version English version Język
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 48

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
1
Content available Matematyczny opis pracy układu górnicza chłodziarka sprężarkowa – wyparna chłodnica wody
Nowak B., Filek K.
Przegląd Górniczy
|
2014
|
T. 70, nr 10
155--163
PL
Bazując na swoich wcześniejszych pracach autorzy artykułu podają układy równań opisujące rzeczywiste procesy fizyczne zachodzące w stanie ustalonym w pracujących górniczych sprężarkowych chłodziarkach powietrza o działaniu bezpośrednim lub pośrednim połączonych z wyparną chłodnicą wody. W opisach matematycznych rozróżniono pracę: wodnej chłodnicy powietrza, parownika, skraplacza, sprężarki, zaworu rozprężnego i wyparnej chłodnicy wody, uwzględniono także ewentualną pracę dochładzacza. Rozwiązanie podanych układów równań, ze względu na ich stopień skomplikowania i występujące w nich nieliniowości, jest możliwe tylko na drodze numerycznej. Korzystając z utworzonego programu komputerowego wykonano przykładowe obliczenia parametrów fizycznych mediów biorących udział w wymianie ciepła przy chłodzeniu bezpośrednim z dochładzaczem oraz chłodzeniu pośrednim bez dochładzacza. Obliczono także moce cieplne poszczególnych elementów tworzących rozważane systemy chłodnicze. Każdy z nich współpracuje z chłodnicą wyparną.
EN
Basing of the papers previously written by the authors, this paper presents a system of equations of the real physical processes occurring in the steady state of operating mining compression refrigerators with evaporating water cooler acting directly or indirectly. Mathematical description of the following operating components was distinguished: water air-cooler, evaporator, condenser, compressor, expansion valve, evaporating water cooler, and potential subcooler. Only a numerical solution is presented due to the complexity and nonlinearity of the given equations. This paper also shows an example of numerical calculations of the physical parameters of the media taking part in the heat exchange process under direct cooling with the use of the subcooler and under indirect cooling without the subcooler. Thermal power of each component of the system under consideration was estimated. Each system cooperates with the evaporating water cooler.
2
Content available Indirect mine air-cooling by cooler of water
Nowak B., Filek K.
AGH Journal of Mining and Geoengineering
|
2013
|
Vol. 37, no. 1
59--70
EN
Indirect cooling of mine air via a membrane cooler, fed by cold water passed through an evaporator cooled by refrigerant, has been presented in this work. On the basis of the results of air, water and refrigerant enthalpy and mass of vapour in the air, mathematical equations have been determined. Sudden and concentrated changes in parameters were also introduced and heat exchanger cooling times taken into consideration. Based on the model, the exemplary calculations of temperature and humidity changes in cooled air in the water cooler and the temperature of cooled water in the evaporator were established; the results obtained have also been summarized in a table. The heat power of air cooler - from the air side (with divided into sensible capacity of cooling and latent capacity of drying) and from the water and evaporator side - from the water side and from the refrigerant side was calculated.
PL
Artykuł dotyczy zagadnienia pośredniego chłodzenia powietrza kopalnianego chłodnicą przeponową zasilaną zimną wodą chłodzoną w parowniku chłodziarki sprężarkowej. Na podstawie bilansów entalpii powietrza, wody i czynnika chłodniczego, a także masy pary wodnej w powietrzu, wyprowadzono równania matematycznego opisu ustalonego w czasie działania tych wymienników, traktowanych jako elementy o charakterze skupionym, w których parametry wymienionych mediów podlegają zmianom skokowym. Opierając się na utworzonym modelu, dla chłodziarki z czynnikiem chłodniczym R507 wykonano przykładowe obliczenia zmian temperatury i wilgotności powietrza chłodzonego w chłodnicy wodnej oraz temperatury wody chłodzonej w parowniku. Wyliczono też moce cieplne chłodnicy powietrza - od strony powietrza (z podziałem na jawną moc ochładzania i utajoną moc osuszania) i od strony wody oraz parownika - od strony wody i od strony czynnika chłodniczego.
3
Content available Wpływ zmian technologicznych w kolektorze „Olza” na skład chemiczny wód rzeki Odry i jej dopływów
Swolkień J, Filek K.
Rocznik Ochrona Środowiska
|
2012
|
Tom 14
945--959
EN
Protection of Odra river quality against harmful mine waters is a huge challenge for science. This article treats about the influence of technological changes in the dropping system “Olza” on the chemical composition of the Odrariver waters and its inflows. The content of this article is of high importance for the environment of rivers located in the area of south -western part of Upper Silesian Coal Basin. High quality of waters is very important not only for their flora and fauna but also for people who use those waters for their daily purposes. There are eight coal mines located on the area of south-western part of Upper Silesian Coal Basin. Exploitation of hard coal deposits forces coal mines to drain their mine waters off directly to the closest rivers. The main watercourse of this area is Odra river along with its inflows river Olza and Lesnica (this one is Szotkowka’s inflow). Seeing off strongly contaminated mine waters directly to the Odra and to the rivers mentioned above caused the strong perturbations in the rivers flow. What is more it had a bad influence on their flora and fauna. Lesnica and Olza rivers were the most jeopardize ones, taking into consideration the fact that the mine waters transported from the south-west part of Upper Silesian Coal Basin were directly thrown to their waters. Strongly contaminated, mostly with chlorides and sulphates, mine waters, managed to destroy the whole rivers ecosystem. Huge chloride fluctuations were the cause of biological balance dysfunction. Most animals and plants species were destroyed. In the Olza river there was almost ten times excess of the second class degree in chlorides. In Odra river those excess were lower (only four times) just because the water managed to thin down. Taking into consideration those facts mine waters couldn’t be transported directly to the rivers. In term of 17 years, mine waters were transported through the interceptor sewer called “Olza”. System was based on the net of pipelines connecting cretin mines and their settlers with the drain line placed at the Lesnica’s river bank. The whole system belongs to the JSW Group. The brake through came after the new dropping system was activated. The system was old and needed some changes and modernizations. The old steel pipelines were replaced with new ones, made with PE and the two settlers, which belong to Moszczenica Coal Mine, were put in to the system. The new system was placed in the bottom of Odra river and was equipped with 51 nozzles settled down between two river banks. The modernization allowed to eliminate the contamination of the Lesnica and Olza rivers and prevented their flora and fauna from total distraction. It also allowed to mix the mine and the river waters just after the drop. It led to the elimination of huge chloride fluctuation in the Odra river and had a huge impact on its quality improvement. It also allowed to lower down the sulphate concentrations and what is the most important to control the magnitude of water which is transported directly to the river.
4
Content available Transport wody rurociągami szybowymi w instalacjach chłodzenia powietrza w podziemnych wyrobiskach górniczych
Filek K.
Górnictwo i Geoinżynieria
|
2011
|
R. 35, z. 1
57-68
PL
Zwalczanie zagrożenia cieplnego w kopalniach podziemnych wiąże się coraz częściej z wykorzystaniem urządzeń chłodniczych. Ciepło odebrane chłodzonemu powietrzu w wyrobiskach może być wykorzystane na powierzchni. Artykuł dotyczy zagadnienia transportu ciepłej wody z dołu kopalni na powierzchnię, ze szczególnym uwzględnieniem jej ciśnienia i temperatury. Przedstawiono algebraiczne równania rozkładu ciśnienia oraz wyprowadzono różniczkowe równania rozkładu temperatury w rurociągach wodnych. Rozwiązano dwa przykłady liczbowe, obrazujące omawiane zagadnienia - ich wyniki przedstawiono w formie wykresów na dwóch rysunkach.
EN
A control of thermal hazard in underground mines is connected with cooling equipment utilization, Heat received from cooled air in excavations can be used on a surface. This article applies to problem of warm water transport from mine, with special consideration its pressure and temperature. The algebric equations of pressure distribution were shown and differential equations of temperature distribution in water lines were derived. Two numerical examples, which represented discussed problem, were solved - their results were presented in form of diagrams in two pictures.
5
Content available Chłodzenie powietrza w wyrobiskach chłodziarką sprężarkową o działaniu bezpośrednim
Branny M., Filek K., Swolkień J.
Górnictwo i Geoinżynieria
|
2011
|
R. 35, z. 4
13-23
PL
Artykuł dotyczy zagadnienia chłodzenia powietrza w wyrobiskach ślepych przewietrzanych ssącą wentylacją lutniową. Analizowano pracę górniczych chłodziarek sprężarkowych dwóch różnych typów, przy dwóch różnych natężeniach przepływu powietrza przez parownik i pięciu wartościach temperatury powietrza w wyrobisku przed schłodzeniem. Wykorzystując opracowany model matematyczny chłodziarki sprężarkowej, w którym przyjęto skupiony charakter wszystkich jej elementów, wykonano obliczenia parametrów powietrza ochłodzonego i mocy chłodniczej parowników w dwudziestu wariantach pracy. Wyniki obliczeń zestawiono w tabeli i przedstawiono na wykresach w funkcji temperatury powietrza przed chłodziarką. Moc parowników pokazano z podziałem na jej część jawną, związaną z obniżeniem temperatury powietrza i część utajoną związaną z kondensacją zawartej w powietrzu pary wodnej.
EN
Problem of air-cooling in blind headings with duct, exhausting systems of ventilation is considered. Performance of two types of compression refrigerators were tested. Calculations were made for different volume flows of air through evaporator and for different air temperatures in heading. Parameters of cooled air and cooling power of evaporators were calculated using mathematical model of compression refrigerator developed in [1]. The results of calculations are presented in the form of plots and tables. Cooling power of evaporators and its division on sensible and latent part was shown on diagrams.
6
Content available remote Wpływ parametrów powietrza na wydajność cieplną kopalnianej chłodziarki sprężarkowej z wyparną chłodnicą wody
Nowak B., Filek K.
Przegląd Górniczy
|
2010
|
T. 66, nr 5
24-29
PL
W artykule przedstawiono sposób obliczenia mocy chłodniczej parownika górniczej sprężarkowej chłodziarki powietrza, współpracującej z wyparną chłodnicą wody. Podano układ równań, stanowiący model matematyczny działania takiego systemu oraz wyniki obliczeń dla dwóch systemów chłodzenia: chłodziarki DV-290 z chłodnicą wody RK-450 i chłodziarki TS-300B z chłodnicą CWW-420. W celu określenia wpływu stanu powietrza na moc parowników wykonano obliczenia łącznie dla 48 wariantów (po 24 dla każdej z chłodziarek), różniących się takimi parametrami powietrza chłodzonego na wlotach parowników i powietrza chłodzącego na wlotach chłodnic wody, jak temperatura, wilgotność względna i natężenie przepływu. Wyniki zestawiono w dwóch tabelach, w których podano także temperatury wody na wlotach i wylotach skraplaczy i chłodnic wyparnych oraz moce cieplne tych wymienników.
EN
The way of cooling power calculation of mining compression cooler evaporator collaborating with evaporating water cooler is presented. The set of equations is given presenting the mathematical model of such system operation as well as results of calculations for the two cooling systems: the cooler DY-290 with the water cooler RK-450 and the cooler TS-300B with the cooler CWW-420. To determine the air state effect on evaporators. power calculations have been made for 48 variants (24 for each of two coolers), differing from each other by such parameters of cooled air at the evaporator inlets and cooling air at the inlets of water coolers as temperature, relative humidity and rate of flow. Results have been put together in the two tables, where water temperature at the inlets and outlets of condensers and evaporating coolers as well as thermal powers of these heat exchangers are given.
7
Content available Zmiana temperatury wody chłodzącej skraplacz górniczej chłodziarki powietrza w wentylatorowej chłodnicy wyparnej
Nowak B., Filek K.
Górnictwo i Geoinżynieria
|
2010
|
R. 34, z. 1
53-62
PL
Praca traktuje o wentylatorowej wyparnej chłodnicy wody przeznaczonej do schładzania skraplacza sprężarkowej górniczej chłodziarki powietrza. Z bilansów masy i entalpii mediów płynących przez chłodnicę (powietrza, wody chłodzonej i wody zraszającej) wyprowadzone zostały równania stanowiące jej matematyczny model dla stanu ustalonego, przy czym nie uwzględniono tu rozłożonego w przestrzeni charakteru zmian parametrów mediów w chłodnicy, lecz przyjęto jej skupiony charakter i związane z tym skokowe ich zmiany. W pracy przedstawiono też wyniki przykładowych obliczeń wykonanych przy użyciu, utworzonego w oparciu wyprowadzone równania matematycznego opisu chłodnicy, programu komputerowego. Zbadano 27 wariantów, różniących się między sobą wartościami parametrów mediów na wlocie chłodnicy. Wyniki obliczeń zestawiono w tabeli.
EN
The work treats of ventilator evaporative cooler of water, which is intended for cooling of mine compressor air cooler condenser. From mass and enthalpy balances of medium flowing through the cooler (air, cooling water and spraying water) the equations from mathematical model for steady state were introduced; the spread in space character of medium parameter changes in the cooler was not taken into account but its concentrated character and connected with that fact jumping changes were accepted. In the work, the results of example calculations were made by using computer program, which is created on the basis of introduced mathematical equations of cooler description. 27 variants, which are differed from each other in parameter values of medium at the inlet of cooler, were studied. Results of calculations are compiled in a table.
8
Content available Wartości współczynników wymiany ciepła i masy w wentylatorowej wyparnej chłodnicy wody
Nowak B., Filek K., Branny M.
Górnictwo i Geoinżynieria
|
2010
|
R. 34, z. 1
63-75
PL
W artykule podano wyniki eksperymentalnych badań, w warunkach laboratoryjnych, wentylatorowych wyparnych chłodnic wody, wykorzystywanych w klimatyzacji kopalń podziemnych. Badania te objęły dwa typy chłodnic - RK-450 i CWW-420; mierzono wlotowe i wylotowe parametry wody chłodzonej, wody zraszającej i powietrza. Podano też wyliczone na podstawie pomiarów wartości współczynników wymiany ciepła i masy w takiej chłodnicy: współczynnika przenikania ciepła przez przeponę (k) oraz współczynników wnikania ciepła (a) i masy (b) od wody zraszającej do powietrza. W odniesieniu do współczynników k i a wyznaczono proste regresji i współczynniki korelacji liniowej dla ich zależności od wlotowej temperatury wody chłodzonej. Wyniki pomiarów i obliczeń zestawiono w tabelach i na wykresach.
EN
Results of experimental studies of the performance of fan evaporative type of water coolers are presented in this paper. Tests were conducted with two types of coolers - RK-450 and CWW-420. Parameters of cooled and spray water and of the air were measured. On the base of data collected during laboratory experiments, coefficients of heat and mass exchange were calculated for both tested coolers. Among this coefficient are: overall heat-transfer coefficient through membrane (k), convective heat-transfer coefficient (alpha) and coefficient of mass exchange (P) between spray water and the air. There were determined regression lines and coefficients of linear correlation for k and a in dependence of inlet water temperature. The results of experiments and calculations are presented in the form of plots and tables.
9
Content available Statystyczne wskaźniki oceny jakości pracy chłodziarki DV-290
Nowak B., Filek K., Kuczera Z., Łuczak R., Ptaszyński B., Życzkowski P.
Górnictwo i Geoinżynieria
|
2010
|
R. 34, z. 3/1
117-136
PL
W artykule, na podstawie analizy statystycznej przedstawiono wskaźniki jakości pracy górniczej chłodziarki powietrza DV-290 z wyparną chłodnicą wody RK-450. Wskaźniki jakości chłodzenia zostały wyznaczone za pomocą analizy regresji wielorakiej na podstawie rozwiązań równań opisujących rzeczywiste procesy zachodzące w chłodziarkach bezpośredniego działania współpracujących z wyparnymi chłodnicami wody. Otrzymane funkcje regresji wielorakiej opisujące moc cieplną parownika, dla dwóch wariantów różniących się liczbą zmiennych niezależnych, są słuszne w zakresie zalecanych przez producenta parametrów pracy. Porównanie między sobą zaproponowanych modeli statystycznych pozwala wybrać najdogodniejszy do praktycznego zastosowania przez służby kopalniane. Umożliwi on określenie sposobu likwidacji czynników powodujących obniżenie skuteczności chłodzenia powietrza.
EN
In this article, on the basis of statistical analysis, quality indicators of work of air refrigerator DV-290 with evaporative water cooler RK-450 were shown. The quality indicators were designated from the analysis of multiple regression. That calculations based on equations which describe the actual processes taking place in direct action refrigerators cooperating with evaporative water coolers by using multiple regression analysis. Received multiple regression functions, which describe the evaporator thermal power for the two variants with different number of independent variables, are right in the performance of air coolers. Comparison of the proposed statistical models can identify the most practical for using by the mining service. It will allow to choose the liquidation of any discrepancies, which decide about reducing the effectiveness of air cooling.
10
Content available Kształt pola prędkości w wyrobiskach przewietrzanych wentylatorami wolnostrumieniowymi - symulacja numeryczna przy użyciu lepkościowych modeli turbulencji
Branny M., Filek K., Nowak B.
Górnictwo i Geoinżynieria
|
2010
|
R. 34, z. 3/1
23-32
PL
Do przewietrzania przodków w systemach komorowo-filarowych powszechnie stosowane są wentylatory wolno- strumieniowe. Skuteczność ich działania zależy od wielu czynników, wśród których podstawowe znaczenia mają parametry początkowe strumienia powietrza wytwarzanego przez wentylator oraz miejsce jego zabudowy w wyrobisku. W pracy przy użyciu metod CFD wyznaczono 3D pole prędkości w komorze. Porównywano wyniki uzyskane przy opisie przepływu trzema modelami turbulencji: dwurównaniowymi k-epsilon i k-omega SST oraz jednorównaniowym Spalarta-Allmarasa. Wyniki obliczeń konfrontowano z pomiarami kopalnianymi [6].
EN
Room and pillar headings are frequently ventilated with the use of jet fans. The range of penetration of an air stream generated by the jet fan is determined by several parameters; the major determinants being the initial stream parameters and the place of fan's installation. The paper presents a method of calculation 3D velocity fields in room and pillar headings. Results obtained with the use of three turbulence models, it is two equations model k-l i k-u SST and one equation of Spalart-Allmaras. Calculation were compared with measurements [Meyer 1993].
11
Content available Eksperymentalne badania pracy górniczych sprężarkowych chłodziarek powietrza współpracujących z wyparnymi chłodnicami wody
Nowak B., Filek K., Łuska P.
Górnictwo i Geoinżynieria
|
2010
|
R. 34, z. 3/1
101-115
PL
W artykule podano wyniki pomiarów parametrów pracy stosowanych w kopalniach podziemnych chłodziarek powietrza typu DV-290 i TS-300B i użytych do chłodzenia wody chłodnic wyparnych RK-450 i CWW-420. Mierzono strumienie masy lub objętości oraz temperaturę na wlotach i wylotach wymienników przeponowych - parowników, skraplaczy i wyparnych chłodnic wody wszystkich występujących w układzie mediów - powietrza, czynnika chłodniczego i wody, a także ciśnienie powietrza i czynnika chłodniczego. Do określenia wilgotności powietrza mierzono jego temperaturę zarówno termometrem suchym, jak i wilgotnym. Na podstawie otrzymanych rezultatów eksperymentów z podanych wzorów wyliczono moc cieplną wszystkich wymienników. Wszystkie dane zestawiono w tabelach i na wykresach.
EN
Measurement results of the work parameters applied to two types of air refrigerators: DV-290 and TS-300B located in underground mines and used by two evaporative water coolers: RK-450 and CWW-420 are presented in this paper. Parameters of the mass or the capacity flows were measured as well as the inlets and the outlets' temperature of the diaphragmatic exchangers - evaporators, condensers and evaporated water coolers for all of the mediums occured in the system - air, water, atmospheric pressure and the refrigerating medium. The air moisture was measured using the dry and wet bulb thermometer. Thermal power of all of the exchangers was determined on the basis of the results of the experiments. All the data were presented in the form of charts and tables.
12
Content available remote Use of statistical methods to the work of local air cooling systems in excavations
Nowak B., Filek K., Kuczera Z., Łuczak R., Ptaszyński B., Życzkowski P.
Archives of Mining Sciences
|
2010
|
Vol. 55, no 4
907-922
EN
The paper presents an evaluation of work of two systems of local air cooling. Each of them consisted of a direct action refrigerator with evaporative water cooler. Taking effectiveness of utilization of cooling power into consideration, it was studied the effectiveness of air cooling by refrigerator TS-300B with evaporative water cooler CWW-420 and refrigerator DV-290 with evaporative water cooler RK-450. Evaluation of work of this cooling systems was carried out on the basis of established criteria. To determine this criteria, it was used the statistical methods of linear and nonlinear estimation of researches on the test stand. It was given linear and nonlinear statistical models evaluated an effectiveness of each of cooling systems and models evaluated an effectiveness of both cooling system. As a result of modification of the coefficients and exponents in these models, it was obtained another, more convenient in practical use, forms of criteria. Verification of all obtained criteria was made. It was made with reference to calculated evaporator thermal power of both refrigerators on the basis of measurements. The absolute and relative deviations from measured values for each criteria were described. The results of the comparison were presented in tables and graphs.
PL
Artykuł dotyczy oceny efektywności pracy chłodziarki bezpośredniego działania TS-300B współpracującej z wyparną chłodnicą wody CWW-420 oraz chłodziarki DV-290 współpracującej z wyparną chłodnicą RK-450 pod kątem wykorzystania mocy chłodniczej parowników tych chłodziarek. Przeprowadzono ją na podstawie kryteriów opracowanych w postaci modeli statystycznych. Przy ich opracowaniu skorzystano ze statystycznych metod estymacji liniowej i nieliniowej rezultatów badań wymienionych systemów chłodniczych na stanowisku badawczym. Kryteria te określają wpływ zmian wartości parametrów powietrza wlotowego do parownika oraz powietrza wlotowego do wyparnej chłodnicy wody danego systemu chłodniczego traktowanych jako zmienne niezależne na moc cieplną parownika - zmienna zależna. Utworzono modele liniowe oraz modele nieliniowe oceniające efektywność wykorzystania mocy chłodniczej parownika w każdym z rozważanych systemów z osobna jak i modele dla wspólnej oceny wykorzystania mocy obu parowników. Postać ogólną równań dla regresji liniowej podano wzorem (1), a dla regresji nieliniowej metodą Hooke'a-Jeevesa przemieszczenia układu oraz metodą Hooke'a-Jeevesa i quasi-Newtona wzorem (2). W każdym równaniu statystycznym modyfikowano wartości współczynników i wykładników przy zmiennych niezależnych otrzymując kolejne równania w prostszej postaci. Po ocenie istotności utworzonych w ten sposób wszystkich równań wykonano przy ich użyciu obliczenia mocy cieplnej chłodnicy powietrza. Otrzymane rezultaty porównano z wynikami badań określając bezwzględne i względne odchyłki. Wyniki obliczeń przedstawiono w 6 tabelach i na 3 rysunkach. Po ich analizie zaproponowano konkretną postać równania statystycznego do praktycznego wykorzystania.
13
Content available remote A verification of mathematical model of mine air compression refrigerator cooperating with the evaporative water cooler
Nowak B., Filek K., Łuska P.
Archives of Mining Sciences
|
2010
|
Vol. 55, no 3
441-467
EN
This article describes the functioning of mine air compression refrigerator cooperating with the evaporative water cooler Data results of air, refrigerant and water for two types of refrigerators: DV-290 with the refrigerant R22 and with the evaporative cooler RK-450 and TS-300B with the refrigerant R407C and with the evaporative cooler CWW-420 are shown. Moreover, mathematical equations of system work description introduced earlier were given. The focused character of all its elements, which corresponds to jump assumption of flowing medium parameter modifications was accepted. From equations, the parameter values at the inlet and outlet of exchangers were calculated, taking the parameter values at their inlets as the input data to the calculations. Fundamental purpose of realized measurements and calculations was an experimental verification of system of equations, which is a mathematical model of air cooling system. This verification was made in the relation to the exchanger thermal powers - evaporator, condenser and evaporative water cooler. Within the framework of verification, absolute and relative deviations of calculated and measured values, maximal deviations, average deviations and standard deviations from tests were specified. Next, statistical significance of these deviations were determined. All data were correlated in 8 tables.
PL
Artykuł opisuje działanie górniczej sprężarkowej chłodziarki powietrza, współpracującej z wyparną chłodnicą wody. Przedstawiono dane pomiarowe, otrzymane jako wyniki badań eksperymentalnych dwóch chłodziarek: wykorzystującej czynnik chłodniczy R22 chłodziarki typu DV-290 z chłodnicą wyparną RK-450 oraz chłodziarki typu TS-300B z czynnikiem R407C i z chłodnicą wyparną CWW-420. Z danych tych, stosując wzory (1)-(3), wyznaczono moce cieplne parownika i skraplacza chłodziarki oraz wyparnej chłodnicy Wody - tak wyznaczone wartości mocy nazywane są w artykule mocą pomierzoną. Wszystkie wartości otrzymane drogą pomiarów zestawiono w tabelach 1 i 2. Podano także wyprowadzone wcześniej (Nowak i Filek, 2009, 2010a) równania (4)-(16) matematycznego opisu elementów składowych takiego systemu, w tym wymienników przeponowych. Przyjęto ich skupiony charakter, co odpowiada założeniu skokowych zmian parametrów przepływających mediów (powietrza, czynnika chłodniczego i wody). Za pomocą tych równań wyliczono wartości parametrów na wylotach wymienników, biorąc wartości parametrów na ich wlotach jako wielkości wejściowe do obliczeń. Wszystkie wartości otrzymane drogą obliczeń, także mocy wymienników wyliczonych z (1)-(3) po podstawieniu wartości wylotowych obliczonych z równań (4)-(16), zestawiono w tabelach 3 i 4. Konieczne w obliczeniach współczynniki wymiany ciepła i masy w chłodnicy wyparnej określono z regresji liniowej, na podstawie wcześniejszych pomiarów (Nowak i in., 2009), współczynniki odnoszące się do parownika wyliczono ze wzorów podawanych w literaturze, natomiast intensywność wymiany ciepła w skraplaczu określono na podstawie przyjętego dochłodzenia czynnika chłodniczego na jego wylocie. Zasadniczym celem przeprowadzonych pomiarów i opartych na nich obliczeń była eksperymentalna weryfikacja układu równań (4)-(16), stanowiącego matematyczny model systemu chłodzenia powietrza. W artykule weryfikację taką przeprowadzono w odniesieniu do mocy cieplnych wymienników - parownika, skraplacza i wyparnej chłodnicy wody. Zamieszczone w tabelach dane pozwalają jednak na objęcie nią także innych wielkości. W ramach weryfikacji określono bezwzględne i względne odchyłki wartości obliczonych i pomierzonych, odchyłki maksymalne, odchyłki średnie i odchylenia standardowe z prób. Następnie określono statystyczną istotność tych odchyłek, przez co rozumie się jedną z dwóch interpretacji: albo można uznać, że odchyłki te są efektem losowych błędów pomiarów, a nie błędnego modelu matematycznego, albo przeciwnie - że model matematyczny nie opisuje zjawisk rzeczywistych z wystarczającą dokładnością. Przeprowadzona weryfikacja dała w przypadku parownika i chłodnicy wody wynik dla modelu pozytywny (odchyłki wartości wyliczonych od zmierzonych nieistotne - nie pomniejszają wartości matematycznego opisu). Natomiast z uwagi na to, że obliczona moc skraplacza jest wyraźnie niższa od mocy pomierzonej, odchyłki tutaj są statystycznie istotne. W zagadnieniach praktycznych należy ten fakt uwzględniać.
14
Content available Moc cieplna wymienników górniczej sprężarkowej chłodziarki powietrza
Nowak B., Filek K.
Górnictwo i Geoinżynieria
|
2009
|
R. 33, z. 3
79-91
PL
Artykuł dotyczy górniczej sprężarkowej chłodziarki powietrza. Rozważono jej pracę zarówno z wewnętrznym regeneracyjnym wymiennikiem ciepła (dochładzaczem), jak i bez tego wymiennika. Podano równania, z których wyznaczyć można moce cieplne parownika, skraplacza i dochładzacza chłodziarki. Założono skupiony charakter wszystkich elementów chłodziarki (oprócz wymienionych, także sprężarki i zaworu rozprężnego). W przypadku chłodziarki z dochładzaczem otrzymano układ złożony z 12 równań algebraicznych, w którym niewiadomymi, oprócz mocy cieplnych trzech wspomnianych wymienników, są temperatura i wilgotność powietrza schłodzonego, temperatura wody za skraplaczem i temperatura czynnika chłodniczego w pięciu charakterystycznych punktach jego obiegu oraz stopień suchości czynnika na wlocie parownika. W przypadku chłodziarki bez dochładzacza układ składa się z dziewięciu równań o tych samych, co poprzednio, niewiadomych, z wyjątkiem trzech dotyczących dochładzacza.
EN
This article applies to mine compression refrigerator of air. In this article, work of refrigerator with or without inner regenerative heat exchanger (subcooler) is considered. The equations are given, from which thermal powers of evaporator, condenser and subcooler of refrigerator are determined. Focused character of all elements of refrigerator is assumed (expect specified, compressor and expansion valve also). For refrigerator with subcooler, system compound with 12 algebraic equations is received, in which unknowns are: temperature and humidity of cooled air, temperature of water after the condenser and temperature of refrigerant in five characteristic points of its circulation and ariolity degree of refrigerant of evaporator's inlet. For refrigerator without subcooler, the system is composed of 9 equations with the same as before unknowns, with the exception of 3 equations refer to subcooler.
15
Content available remote Mathematical description of media parameters changes in the compression refiigerator
Nowak B., Filek K.
Archives of Mining Sciences
|
2009
|
Vol. 54, no 1
13-34
EN
This work concerns the compression refrigerator of air with membrane heat exchangers: the evaporator, water-cooled condenser and internal regenerative exchanger. On the basis of balances of the enthalpy of air, refrigerant and water, and mass of steam in the air, equations of mathematical description determined during the operation of the membrane's exchangers were introduced. They are treated like the elements with agglomerated character in which media parameters are subjected to the abrupt changes. That equations form a system, which is a mathematical model of the compression refrigerator of air in the determined condition after complemented the compressor's equation (the isentropic compression was accepted) and expansion valve's equation (the isentropic expansion was accepted). On the basis of created model, the exemplary calculations of: temperature and humidity of cooled air in the evaporator, temperature and dryness degree of R507 refrigerant in the whole cycle in the refrigerator and temperature of water in the condenser were made for the refrigerator with R507 refrigerant; receiving results were put together in the table.
PL
Praca dotyczy poprawy cieplnych warunków pracy w podziemnych wyrobiskach górniczych za pomocą schładzania powietrza chłodziarką sprężarkową z wewnętrznym regeneracyjnym wymiennikiem ciepła (zwanym krócej dochładzaczem). Dla stanu ustalonego wyprowadzono równania opisujące działanie wymienników przeponowych– parownika, skraplacza i dochładzacza, traktowanych jako elementy o charakterze skupionym, w którychzmiany parametrów mediów (powietrza, wody i czynnika chłodniczego) podlegają skokowym zmianom. Równania parownika utworzono w oparciu o bilanse entalpii: chłodzonego powietrza – równanie (7) dlachłodzenia suchego bądź (12) dla chłodzenia z kondensacją zawartej w powietrzu pary wodnej, przepony– równanie (15) i parującego czynnika chłodniczego – równanie (19) oraz bilans masy pary wodnej w powietrzu. Do wyprowadzenia równań skraplacza wykorzystano bilanse entalpii: wody chłodzącej– równanie (25), przepony – równanie (28) i skraplającego się czynnika chłodniczego – równanie (32). Podobnie dla dochładzacza utworzono bilanse entalpii: pary czynnika chłodniczego – równanie (37), przepony – równanie (40) i ciekłego czynnika chłodniczego – równanie (44). Układ tych równań uzupełniono równaniami sprężarki (45) i zaworu rozprężnego (46). Przy wyprowadzaniu równań matematycznego opisu chłodziarki przyjęto założenia: ciśnienie, temperatura i stopień suchości czynnika chłodniczego nie zmieniają się w przewodach łączących poszczególne części chłodziarki, w całej chłodziarce ciśnienie czynnika chłodniczego przyjmuje tylko dwie wartości: niższą wartość ciśnienia parowania p0 w parowniku (od wylotu zaworu rozprężnego poprzez parownik i parową część dochładzacza do wlotu sprężarki) i wyższą wartość ciśnienia kondensacji pk w skraplaczu (od wylotu sprężarki poprzez skraplacz i cieczową część dochładzacza do wlotu zaworu rozprężnego), wymiana ciepła w parowniku zachodzi jedynie między czynnikiem chłodniczym, a chłodzonym powietrzem, wymiana ciepła w skraplaczu zachodzi jedynie między czynnikiem chłodniczym, a wodą chłodzącą, wymiana ciepła w dochładzaczu zachodzi jedynie między gazową, a ciekłą fazą czynnika chłodniczego, pomija się opór cieplny przepon parownika, skraplacza i ochładzacza, w skraplaczu następuje kondensacja całej pary czynnika chłodniczego, w zaworze rozprężnym temperatura czynnika chłodniczego obniża się do temperatury parowania w parowniku tf 0, w sprężarce zachodzi idealna przemiana izentropowa, w zaworze rozprężnym zachodzi idealna przemiana izentalpowa, wentylator tłoczący powietrze do parownika podnosi jego temperaturę, nie zmieniając jego wilgotności właściwej. Po wyeliminowaniu z równań temperatur przepon wymienników, zastąpieniu współczynników przejmowania współczynnikami przenikania ciepła i użyciu w zapisie średnich logarytmicznych różnic temperatur w wymiennikach przeponowych, otrzymano matematyczny opis chłodziarki w formie równań (45)÷(53), przy czym równania (47) i (48) wchodzą w skład układu równań alternatywnie. Opis matematyczny uzupełnia układ równań (68) mieszania się na wylocie parownika strugi powietrza chłodzonego i niechłodzonego (ma to związek z zastosowaną metodą współczynnika bocznikowania – bypass factor), a w przypadku mokrego chłodzenia powietrza dodatkowo równanie (67). Dla zobrazowania ilościowych zmian parametrów mediów biorących udział w wymianie ciepła, wykonano w oparciu o utworzony model matematyczny przykładowe obliczenia. Jako wyniki obliczeń podano między innymi: temperaturę i wilgotność powietrza schłodzonego na wylocie parownika, temperaturę czynnika chłodniczego (R507) w całym jego obiegu w chłodziarce oraz jego stopień suchości przed parownikiem, temperaturę ogrzanej wody na wylocie skraplacza, wyliczone z zależności (69)÷(73) moce cieplne wymienników przeponowych (parownika, skraplacza i dochładzacza).
16
Content available Wpływ źródeł ciepła i wilgoci na stan zamglonego powietrza w podziemnych górniczych wyrobiskach korytarzowych
Nowak B., Filek K., Ptaszyński B.
Górnictwo i Geoinżynieria
|
2008
|
R. 32, z. 3
45-55
PL
W artykule omówiono zagadnienie przepływu powietrza zamglonego przez poziome wyrobisko korytarzowe. Podano równania matematycznego opisu zmian parametrów termodynamicznych powietrza (temperatura, wilgotność) na drodze przepływu, przy czym uwzględniono występowanie w wyrobisku różnego rodzaju źródeł ciepła i wilgoci. Przyjęto, że powietrze może zawierać wilgoć zarówno w postaci pary wodnej, jak i w postaci mgły. Dla zilustrowania omawianych zagadnień rozwiązano numerycznie przykład liczbowy dla czterech wariantów danych. Wyniki przedstawiono w formie wykresów zmienności temperatury powietrza, jego wilgotności właściwej i względnej oraz zawartości mgły w funkcji współrzędnej bieżącej wzdłuż osi wyrobiska.
EN
In the article, a matter of haze air flow through horizontal dog heading is discussed. Equations of mathematical description of change the thermodynamic air parameters on the way of flow are given. In this case, appearance of different heat and moisture sources in the heading are taken into account. It was accepted that air can contain a moisture in form of water vapour and fog. For illustrating the discussed problems, the numerical examples for four variants of dates were solved. The results are presented in form of diagram of air temperature variation, its specific and relative humidity and contents of fog in function of running coordinate along the heading axis.
17
Content available Dwufazowy przepływ powietrza i wody w pionowych wyrobiskach górniczych
Branny M., Filek K., Nowak B., Ptaszyński B.
Górnictwo i Geoinżynieria
|
2008
|
R. 32, z. 3
9-22
PL
W artykule opisano przykłady występowania przepływów dwufazowych w wyrobiskach górniczych i ich możliwy wpływ na przewietrzanie. Określono niektóre cechy takich przepływów, ich parametry oraz modele ich teoretycznego opisu. Przedstawiono wyniki badań numerycznych w pionowym szybie wydechowym, przyjmując metodykę opisu Eulera-Lagrange'a. Posługując się modelem fazy rozproszonej (the discrete phase model), zaimplementowanym w oprogramowaniu Fluent wykorzystującym wspomnianą metodykę, wykonano pierwsze próby numerycznych obliczeń. Wyniki zamieszczono w postaci wykresów.
EN
The article describes examples of two-phase flows in mining excavations and its impact on ventilation systems. Author discusses some of flows features, parameters and its theoretical models. The article presents computational model of two-phase flows in vertical expiratory shaft, using Euler-Lagrange's method. Numerical simulations were performed with the discrete phase model implemented using computational fluid dynamics (CFD) software- Fluent. Calculations results presented in the form of graphs are enclosed.
18
Content available remote Eksperymentalne badania mocy cieplnej przeponowych wymienników górniczej chłodziarki sprężarkowej
Nowak B., Filek K.
Przegląd Górniczy
|
2007
|
T. 63, nr 4
50-53
PL
W artykule, na podstawie badań eksperymentalnych, przeprowadzono ocenę skuteczności schładzania powietrza górniczą chłodziarką o działaniu bezpośrednim z wewnętrznym wymiennikiem ciepła. Jako miarę tej skuteczności przyjęto moc cieplną parownika rozważanej chłodziarki. Wyznaczono ją dla zamiennie stosowanych w przedmiotowej chłodziarce trzech ekologicznych czynników chłodniczych. Dla każdego czynnika chłodniczego, utrzymując możliwie jednakowe warunki wejściowe, zmieniano temperaturę (2 wartości) powietrza poddawanego chłodzeniu oraz jego natężenie przepływu (4 wartości) przez parownik. Wyniki badań, w postaci wyliczanej każdorazowo, na podstawie stanu powietrza przed i po jego schłodzeniu, mocy chłodniczej parownika, stanu zimnej wody na wejściu i wyjściu ze skraplacza . jego mocy cieplnej oraz na podstawie stanu ciekłej i gazowej frakcji czynnika chłodniczego na wlocie i wylocie z dochładzacza . jego mocy cieplnej przedstawiono na 6 wykresach.
EN
Basing on experimental research evaluation of air cooling efficiency by means of the mining refrigerator of direct action with the inner heat exchanger is made. The evaporator heat power is taken as this efficiency measure. It has been determined for three ecological refrigerants interchangeably applied in the refrigerator. For each refrigerant, keeping possibly equal input conditions, the temperature (2 values) of refrigerated air was as well as its flow rate through evaporator (4 values) has been changed. Calculated each time research results on the basis of: state of air before and after refrigerating, heat power of evaporator, state of cold water at input and output of the condenser . its heat power as well as on the basis of the liquid fraction state and the gas fraction of refrigerant at the inlet and outlet of after cooler . its heat power, are presented on 6 diagrams.
19
Content available Zmiana parametrów termodynamicznych powietrza w parowniku chłodziarki górniczej z czynnikiem R407C
Filek K., Łuska P., Nowak B.
Górnictwo i Geoinżynieria
|
2006
|
R. 30, z. 1
15-24
PL
W pracy zamieszczono wyniki pomiarów zmian temperatury i wilgotności powietrza zachodzących w parowniku chłodziarki górniczej z czynnikiem R407C. Badaniom poddano 45 wariantów różniących się temperaturą i wilgotnością względną powietrza przed schłodzeniem oraz natężeniem jego przepływu przez parownik. W pracy przedstawiono wyniki 24 wariantów, w których parametry wlotowe powietrza są najbardziej zbliżone do rzeczywistych, występujących w wyrobiskach kopalń podziemnych. Ponadto wykorzystując równania matematycznego modelu pracy chłodziarki, wykonano numeryczne obliczenia parametrów powietrza schłodzonego i mocy cieplnej parownika dla wariantów pomiarowych, tj. przyjmując rezultaty pomiarów parametrów powietrza przed schłodzeniem jako dane wejściowe do obliczeń. Wyniki pomiarów i obliczeń zestawiono w formie tabelarycznej oraz w postaci wykresów.
EN
The main topic in this publication is connected with work of mine compression refrigerator with the refrigerant R407C. The publication includes the results of the change of temperature and air humidity, which are proceed in the evaporator. 45 variants were tested. This variants were differed in properties (temperature, relative humidity and flow rate through the evaporator). In the work are shown the results of 24 variants, for which the properties of air inlet are the most close to reality (excavations in the underground mines). Moreover, this publication includes the results of numerical calculations of precooled air parameters and the thermal power of evaporator. In this case all results of air parameters before precooling are used as the input data. The findings are compiled in the tabular form and in the shape of diagram.
20
Content available Próba opisu zjawiska prądów wstecznych metodami CFD
Branny M., Broda K., Filek K., Mikołajczyk W.
Górnictwo i Geoinżynieria
|
2006
|
R. 30, z. 3
9-17
PL
W artykule podjęto próbę opisu zjawiska prądów wstecznych za pomocą metody numerycznej. Obszar przepływu tworzy upadowa o długości 150 m, nachylona pod kątem 15 stopni do poziomu. W warunkach izotermicznych strumień powietrza kierowany jest na upad. Na powierzchni spągu i stropu upadowej, na odcinku o długości 10 m przyjmowano temperaturę wyższą niż w jej pozostałej części. Rozważany problem opisany jest układem równań ciągłości, Naviera-Stokesa, energii i modelu turbulencji k-epsylon (kinetyczna energia turbulencji, szybkość dyssypacji kinetycznej energii turbulencji). Wykonano wariantowe obliczenia dla różnych temperatur ścian ogrzewanego segmentu upadowej. Analizowano obrazy pola prędkości charakteryzujące poszczególne etapy związane z tworzeniem i rozprzestrzenianiem się prądów wstecznych. Wiarygodność obliczeń numerycznych oceniono przez porównanie z publikowanymi wcześniej wynikami pomiarów. Obliczenia wykonano programem FLUENT 6.1.
EN
An attempt to describe the reverse flow phenomena through numerical simulation was undertaken in this paper. The flow domain creates a 150 m long declined gallery with 15 degrees angle of inclination. The airflow is descending in isotropic conditions. In 10 m long gallery's section a hihger temperature of foor and roof than on remining rock surfaces was assumed. The cosidered problem is described by a system of equations of continuity, Navier-Stokes and energy together with k-epsylon turbulence model. The calculations were performed for different wall temperatures of heated gallery's section. The flow field patterns, characterizing the respective stages of reverse flow expasion are analyzed. CFD code validation based on the experimental data were performed. The numerical calculations by the programme FLUENT 6.1 have been supported.
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.