Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Modelowanie numeryczne wpływu rodzaju materiału zmiennofazowego na parametry pracy akumulatora ciepła

100%

Sitka A. , Szulc P. , Smykowski D. , Redzicki R.

|

tom Nr 2

42--48

PL

W artykule przedstawiono wyniki modelowania numerycznego możliwości zastosowania mieszanin materiałów zmiennofazowych do akumulacji ciepła. Mieszaniny uwzględnione w symulacjach, opracowano w ramach badań własnych. Zastosowano materiały PCM o temperaturze przemiany fazowej wyższej niż 300°C. Na potrzeby modelowania numerycznego opracowany został model matematyczny akumulatora ciepła z przemianą fazową. Badano wpływ strumienia masy pary ładującej i powietrza rozładowującego akumulator oraz temperatury powietrza rozładowującego akumulator na strumień ciepła po stronie ładowania i rozładowywania. Na podstawie przeprowadzonej analizy otrzymanych wyników badań, stwierdzono, że najkorzystniejszym materiałem do zastosowania jest PCM 1 (NaNO3) o temperaturze przemiany fazowej 308°C. W przypadku zastosowania tego materiału, jednakowy wzrost strumienia masy czynnika ładującego i rozładowującego, skutkuje takim samym wzrostem strumienia ciepła ładowania i rozładowania. Z tego wynika porównywalna wartość strumienia ciepła ładowania i rozładowania oraz czas ładowania i rozładowania. Są one zbliżone w całym zakresie strumienia masy czynnika ładującego i rozładowującego. Stąd, zastosowanie tego materiału zapewnia najlepsze możliwości skalowania i umożliwia dużą elastyczność pracy akumulatora ciepła w stosunku do pozostałych badanych materiałów zmiennofazowych.

EN

The article presents the results of numerical modelling of the possibility of application of the phase change materials for the heat storage. The mixtures taken into account in the simulations, were developed within own studies. The materials of phase change temperature over 300°C were taken into account. For the purposes of numerical modelling, a mathematical model of the heat storage unit was developed. The authors have studied the influence of charging steam stream and discharging air stream on charging and discharging thermal power. Based on performed analysis, it was indicated that the most suitable material is PCM 1 (NaNO 3 ), which is characterized by a phase change temperature equal to 308°C. In case of this material, equal increase of charging fluid stream and discharging fluid stream, results with an equal growth of charging and discharging thermal power. In consequence, both charging and discharging thermal power as well as charging and discharging time remain similar for entire range of mass stream of charging and discharging fluid. As a result, application of this material for heat storage, guarantees largest scaling capabilities and allows large flexibility of the heat storage unit operation, comparing to other tested materials.

2

Zastosowanie materiału zmiennofazowego do wygładzania wahań strumienia ciepła

88%

Szulc P. , Tietze T. , Smykowski D. , Redzicki R. , Sitka A.

|

tom Nr 5

36--40

PL

W artykule przedstawiono innowacyjną metodę wygładzania wahań strumienia ciepła, wykorzystującą przemianę fazową materiału wypełniającego akumulator ciepła. Badania przeprowadzono na instalacji pilotażowej, której głównym elementem był akumulator ciepła o pojemności cieplnej 500 MJ. Jako materiał zmiennofazowy wykorzystano sól „hitec” o składzie: 53% KNO3, 40% NaNO2 i 7% NaNO3. Akumulator zasilany był parą wodną o stałej temperaturze i zmiennym strumieniu masy, natomiast po stronie wtórnej chłodzony był wodą o stałym strumieniu masy. Do sterowania instalacją zastosowano tradycyjne układy wykorzystujące regulatory PI oraz sztuczną sieć neuronową. Na podstawie analizy otrzymanych wyników pomiarów stwierdzono, że praca akumulatora ciepła w obszarze przemiany fazowej wygładza wahania strumienia ciepła. Przeprowadzone testy pokazały również, że lepszą jakość sterowania uzyskuje się poprzez zastosowanie sztucznych sieci neuronowych.

EN

The paper presents an innovative method of a heat storage with phase change material to smoothing a heat flux fluctuations. Measurement results were obtained at a pilot scale heat storage installation. The main device of the installation was a heat storage unit with a thermal capacity of 500 MJ, filled with a mixture of “hitec” salt with the composition of 53% potassium nitrate KNO 3 , 40% sodium nitrite NaNO 2 and 7% sodium nitrate NaNO 3 . The heat storage unit was powered by vapor at a constant temperature of 200C and a variable mass flow up to 2000 kg/h, and cooled by water with a constant mass flow equal to 1750 kg/h. It has been shown that heat storage unit working in phase transition region smoothed heat flux fluctuations. The heat storage installation was controlled by traditional control systems based on PI controllers and an artificial neural network. Tests have shown that better control quality were obtained when using the neural networks.

3

Wykorzystanie widma szumu kawitacyjnego do badania wodnego roztworu wielkocząsteczkowego polimeru

88%

Redzicki R. , Szulc P. , Sitka A. , Tietze T. , Smykowski D.

|

tom Nr 6

60--65

PL

W artykule przedstawiono badania eksperymentalne na podstawie, których uzyskano charakterystyki widmowe dla różnych natężeń ultradźwięków dla wody oraz wodnego roztworu PAA WF1 (-CH2-CHCONH2-CH2-)n n=30 tys.÷50 tys., (masa cząsteczkowa 4,4106 g/mol) o stężeniach 0,25% i 0,1%. Eksperyment miał na celu zbadanie zależności intensywności kawitacji i obszaru największych zmian w charakterystykach widma szumu kawitacyjnego od natężenia ultradźwięków. Również przeprowadzono badania polegające na nadźwiękawianiu badanego roztworu ze stałym natężeniem ultradźwięków. Celem tych badań była obserwacja zmian zachodzących w obłokach kawitacyjnych oraz zmian charakterystyk widma szumu kawitacyjnego wraz ze zmianą właściwości roztworu poddanego ciągłemu działaniu fali ultradźwiękowej.

EN

he article presents experimental studies on the basis of which spectral characteristics were obtained for various ultrasound intensities for water and the aqueous PAA WF1 solution (-CH2-CHCONH2-CH2-)n n = 30000 ÷ 50000, (molecular weight 4,4106 g/mol) at concentrations of 0.25% and 0.1%. The aim of the experiment was to investigate the dependence of the cavitation intensity and the area of the greatest changes in the characteristics of the cavitation noise spectrum on the intensity of ultrasound. Also, tests were carried out involving the sonication of the test solution with a constant intensity of ultrasound. The aim of these studies was to observe the changes taking place in the cavitation clouds and changes in the characteristics of the cavitation noise spectrum along with the change in the properties of the solution subjected to continuous ultrasound wave action.

4

Badanie możliwości zastosowanie filtra ceramicznego oraz skuteczności jego odpylania w procesie zgazowania biomasy

75%

Sitka A. , Jodkowski W. , Szulc P. , Smykowski D. , Szumiło B. , Redzicki R. , Tietze T.

Rynek Energii

|

2022

|

tom Nr 1

42--47

PL

W artykule przedstawiono wyniki badania możliwości zastosowania filtra ceramicznego w instalacji zgazowania biomasy oraz sprawdzenie skuteczności odpylania w przypadku odpylania powstającego gazu procesowego zamiast odpylania spalin. Dzięki temu można uzyskać znacznie niższy poziom emisji pyłu, niż w przypadku odpylania spalin. Badania przeprowadzono na oryginalnym stanowisku do zgazowania biomasy, w którym jako materiał wykorzystano trociny z drzew iglastych. Opisano zasadę działania stanowiska, metodykę pomiarów oraz wykorzystane przyrządy pomiarowe. Zmierzono zapylenie gazu przed i za filtrem, określając skuteczność odpylania gazu na poziomie 99,1%. Przeprowadzono analizę gazu procesowego oraz odseparowanego pyłu. W oparciu o wyniki tych analiz oszacowano zapylenie spalin za komorą spalania gazu. Wyliczono, że zawartość pyłu w spalinach zmniejszyła się 11-to krotnie w stosunku do zapylenia gazu procesowego za filtrem. W trakcie badań przeprowadzono pomiar zapylenia spalin opuszczających komorę spalania. Stwierdzono dobrą zgodność obliczonej wartości zapylenia z wartością zmierzoną za komorą spalania. Metoda szacowania pozwoliła obliczyć całkowitą skuteczność odpylania spalin za pomocą filtra ceramicznego. Na jej podstawie określono skuteczność odpylania filtra na poziomie 99,9%.

EN

This paper presents a study on the application of a ceramic filter in the biomass gasification process and its efficiency in particulate matter removal from the process gas and flue gas. A significant advantage of this type of filter is its high efficiency in small particle removal (< 1 µm). This feature allows us to reach the much lower emissions that are required by the applicable standards. The study was performed using an original biomass gasification installation, where conifer scobs were used as feedstock. The installation, its operation and measurement methodology are described in the article. The study included the analysis of process gas and particulate matter, as well as particulate matter content before and after the filter was applied. The measurements indicate that the efficiency of particulate matter removal reaches 99.1%. The analysis of particulate matter in the process gas allowed us to determine that its content was 18.26%, and additionally it was indicated that it contained combustible parts, which undergo combustion in the combustion chamber. It was found that the content of particulate matter is reduced 11 times when compared to the process gas before the filter. An accurate estimation of particulate matter content in flue gas has been also shown for the system without the ceramic filter. As a result, the method allowed us to determine the overall efficiency of particulate matter removal using the ceramic filter, which is equal to 99.9%.