Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Badania modelowe powolnych przepływów w przewodach za pomocą cyfrowej anemometrii obrazowej oraz modelowania matematycznego

100%

Gawor M. , Sławomirski M. R. , Sobczyk J. , Tichoruk M.

Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN

|

2012

|

tom Vol. 14, no. 1-4

223--238

PL

Wykonano pomiary profi li prędkości przepływu powietrza w przewodach o ściankach wykonanych z przeźroczystego materiału (model). Ze względu na zastosowaną technikę pomiarową (cyfrowa anemometria obrazowa) przewody miały prostokątne przekroje. Przepływy były wymuszane za pomocą tunelu aerodynamicznego z dodatkowymi elementami kształtującymi płaski profi l prędkości na wejściu do modelu. Analizie zostały poddane w szczególności okolice zakrzywień („kolana”) i rozgałęzień przewodów. W przyjętym zakresie prędkości (do 0.2 m/s) nie zaobserwowano jakichkolwiek objawów niestateczności ruchu płynu prowadzących do powstawania turbulencji. Rezultaty doświadczalne porównano z wynikami symulacyjnych obliczeń numerycznych opartych na rozwiązywaniu równania Naviera-Stokesa, otrzymując zadziwiającą zgodność. Wyniki pomiarów i symulacji komputerowych mogą być przydatne podczas analizy rozpływu gazów w kopalnianej sieci wentylacyjnej, a także ewentualnie przepływów w układzie krwionośnym i oddechowym.

EN

The authors performed empirical research concerning air velocity profile for flows through tube systems made of transparent materias. Owing to the appointed measurement technique (numerical image anemometry) tube systems of rectangular cross-sections have been applied. Air flows were initiated by the aerodynemic tunnel. In order to obtain homegeneous stream extra forms were mounted at the entrance to tube systems. The elements of the tube systems of high curvature (e.g. ‘knees’) as well as braches of tube systems were the subject of detailed investigations. For the appointed flow velocities any symptms of flow instability and the development of turbulence have not been observed. The results of empirical measurements represented high compatibility with results obtained by means of the computer simulations based on solutions of the Navier-Stokes equation for comprebble flows. The results of empirical reseach and computer simulations may be applied for the analysis of air flows though mining ventillation systems and for analysis of fl uid motions in human and animal respiratory and circulatory systems.

2

Pomiary fal ciśnienia oraz odkształceń w prostej sieci przewodów elastycznych

88%

Gawor M. , Gorgoń J. , Mnich-Medoń K. , Sobczyk J. , Tichoruk M.

Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN

|

2010

|

tom Vol. 12, no. 1-4

223--235

PL

Podstawowym zagadnieniem w prezentowanej pracy jest dopracowanie metodyki pomiarów przepływów cieczy oraz odkształceń elastycznych przewodów z wykorzystaniem cyfrowej anemometrii obrazowej. Przeprowadzono studia literaturowe, które pozwoliły na opracowanie algorytmów umożliwiających dokładniejsze obliczenia wektorów prędkości. Algorytmy te polegały na zastosowaniu odpowiednich filtrów w czasie analizy zarejestrowanych zdjęć. Pomiary odkształceń przewodów elastycznych przeprowadzono na modelu złożonym z przewodów wykonanych z różnych materiałów elastycznych. Wymuszano przepływ cieczy przy pomocy pompy sterowanej komputerowo zadając zmienne prędkości przepływu. Przedstawiono analizę przebiegu zmian ciśnienia w zależności od amplitudy i częstotliwości wymuszenia prędkości przepływu cieczy.

EN

Main goal of the presented work was to elaborate methodics of measurements of flows of fluids and strains of elastic tubes. Particle image velocimetry (PIV) method was used in this research. Literature study was conducted allowing development of enhanced image analysis algorithms. These algorithms were applied to pictures taken during PIV measurements and resulted in more precise velocity vectors calculations. Measurements of strains of elastic tubes were conducted with use of a model made of various types of elastic materials. Periodically changeable flows of water inside of tubes ware induced by means of a computer controlled piston pump. Pressure evolution analysis was carried out in respect to velocity of flow and frequency of its changes.

3

Eksperymentalne badanie odkształceń elastycznych przewodów metodą cyfrowej anemometrii obrazowej

88%

Cierniak W. , Gawor M. , Gorgoń J. , Mnich-Medoń K. , Tichoruk M.

Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN

|

2009

|

tom Vol. 11, no. 1-4

177--187

PL

W pracy przedstawiono wyniki eksperymentów dotyczących badania odkształceń elastycznych przewodów. W pomiarach odkształceń elastycznych przewodów wykorzystano cyfrową anemometrię obrazową, która została zastosowana do wyznaczenia dwuwymiarowych pól prędkości przepływu. Odkształcenia modelu (lateksowa nakładka na palec) były wywoływane poprzez upuszczanie ciężarka na plastikowy mieszek, co prowadziło do zmiany jego objętości. W celu analizy odkształcenia w różnych fazach wykonywano serię kilkudziesięciu zdjęć opóźniając wykonanie pierwszego zdjęcia względem sygnału wyzwalającego. Rejestracja momentu wykonanych zdjęć (błysk diody) oraz ciśnienia umożliwiła korelację wartości ciśnienia i odkształcenia modelu. Analizie poddano odkształcenia modelu w zależności od ilości wody wypełniającej lateksową nakładkę na palec. Zaobserwowano różne profile odkształceń w zależności od ilości wody. Zbadano także korelacje ciśnienia gazu i odkształcenia modelu obrazujące ewolucję ciśnienia w trakcie eksperymentu. Analiza wyników pomiarowych prowadzi do wniosku, że zaproponowane eksperymenty dostarczają cennych informacji dotyczących odkształceń i szybkości tych odkształceń w modelach elastycznych.

EN

Current paper presents the experimental results concerning deformations in elastic channels. Measuring method is based on the digital particle imaging velocimetry. Deformations of the model (latex finger) were obtained by falling the weight on a small bellows. It led to change of bellows volume. In order to analyse deformation in different phase it was taken a set of several photos. The first photo was taken after trigger signal. Correlation between pressure and model deformation was possible to investigate by recording moment of taking photo and pressure. Model deformations were analysed in dependence on amount of water filling the latex finger. It was observed different deformation profile depending on amount of water. Correlation between gas pressure and model deformation was also analysed. It showed time evolution of pressure during experiment. Obtained results show that conducted experiments give important information concerning elastic deformation and its velocity in elastic models.

4

Stanowisko do pomiaru odkształceń elastycznych przewodów oraz ciśnienia przy różnych warunkach brzegowo-początkowych

88%

Cierniak W. , Gawor M. , Gorgoń J. , Mnich-Medoń K. , Tichoruk M.

Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN

|

2009

|

tom Vol. 11, no. 1-4

167--175

PL

W pracy przedstawiono opis metody pomiarowej dotyczącej badania odkształceń elastycznych przewodów – lateksowa nakładka na palec. Metodę pomiarową oparto o cyfrową dylatometrię obrazową oraz cyfrową anemometrię obrazową. Odkształcenia modelu dokonywano przy pomocy zmian objętości plastikowego mieszka przez upuszczanie na niego ciężarka. Opracowano metodę nanoszenia znaczników na model polegającą na losowym malowaniu znaczników wodoodpornym pisakiem. Wykonano układ zasilania piezorezystancyjnych przetworników ciśnienia. Sygnałem wyzwalającym kamerę i rejestrację ciśnienia był wzrost ciśnienia powyżej określonej wartości. Poddano analizie algorytmy obliczeniowe funkcji korelacji. Szczególnie przeanalizowano wpływ maski na jakość obliczeń przemieszczeń. Wykazano, że dla badanego modelu najlepsze rezultaty uzyskuje się prowadząc obliczenia przy masce o wielkości 64 piksele przesuwanej o 16 pikseli. Napisano oprogramowanie do sterowania pompą zmiennego wydatku. Oprogramowanie umożliwia zadawanie: różnych przebiegów czasowych wydatku, ich amplitudy i częstotliwości.

EN

Current paper presents the method of measuring of deformations occurring in elastic tubes during pulsating flows. As a model latex finger cap is used. Measuring method is based on digital optical dilatometry and digital particle image velocimetry. Deformations of the model are induced by squeezing a plastic bellows. Model marking method relies on random painting of dots with water resistant pen. Power supply of piezoelectric pressure transducers is prepared. The camera and the acquisition of pressure values are triggered when pressure level exceeds certain threshold. Algorithms used for evaluation of the correlation function are examined. Peculiar accent is put on analysis of influence of the mask magnitude on the displacement computing quality. It is shown, that the best results are achieved when using 64 × 64 pixels mask and 16 pixels shifts. Computer program dedicated to controlling of the variable flow pump is written. This software allows to fully control the flow-time schemes.