Sprawozdanie za 2012 rok - Portal Wiedzy PAN - Polska Akademia ...
Sprawozdanie za 2012 rok - Portal Wiedzy PAN - Polska Akademia ...
Sprawozdanie za 2012 rok - Portal Wiedzy PAN - Polska Akademia ...
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
adawczych w ramach działalności statutowej;<br />
we współpracy z <strong>za</strong>granicą realizowano 1 temat.<br />
Wybrane wyniki:<br />
• Wyznaczono parametry opisujące anemometr<br />
stałotemperaturowy. Wykorzystując znane <strong>za</strong>leżności<br />
rezystancji gr<strong>za</strong>nego włókna od jego temperatury<br />
i <strong>za</strong>stępując różnicę temperatur przez różnicę<br />
rezystancji nagr<strong>za</strong>nego włókna i rezystancji<br />
tegoż włókna „zimnego” oraz wprowad<strong>za</strong>jąc pojęcie<br />
współczynnika nagr<strong>za</strong>nia włókna jako stosunek<br />
rezystancji włókna nagr<strong>za</strong>nego do rezystancji<br />
tego włókna na „zimno” otrzymuje się równanie<br />
trójparametrowe wiążące prąd <strong>za</strong>silania i współczynnik<br />
nagr<strong>za</strong>nia włókna z rod<strong>za</strong>jem medium<br />
i jego prędkością, przy czym prędkość występuje<br />
w formie potęgowej I 2 (v)=(a+bv n )(1-1/N), gdzie,<br />
I(v) jest prądem <strong>za</strong>silania włókna, N – współczynnikiem<br />
nagr<strong>za</strong>nia włókna, v – prędkością przepływu<br />
medium, a, b i n – parametrami wyznac<strong>za</strong>nymi<br />
w procesie wzorcowania czujnika. Parametr<br />
a jest równy kwadratowi prądu <strong>za</strong>silania czujnika<br />
dla danego N przy v=0. Tu jednak pojawia się<br />
problem jednoznacznego wyznaczenia wielkości<br />
b i n, gdyż iloczyn bv n =C ma nieskończenie wiele<br />
rozwią<strong>za</strong>ń. Z podanego wyżej równania tworzy<br />
się równanie wiążące prąd <strong>za</strong>silania i współczynnik<br />
nagr<strong>za</strong>nia w formie [N/(N-1)I 2 /I k2<br />
-1]=(v/v k<br />
) n ,<br />
gdzie I k<br />
jest prądem, przy którym N=2 przy<br />
v=0, a v k<br />
jest prędkością, przy której lewa strona<br />
wspomnianego powyżej równania jest równa<br />
1. Logarytmując obustronnie ostatnie równanie,<br />
dostajemy <strong>za</strong>leżność wiążącą wspomniane parametry<br />
w formie n(v)=ln[N/(N-1)I 2 /I k2<br />
-1]/ln(v/v k<br />
).<br />
Parametry I k<br />
i v k<br />
oraz <strong>za</strong>leżność n(v) jako funkcję<br />
prędkości wyznac<strong>za</strong> się z danych pomiarowych<br />
prosto i jednoznacznie. Z badań 3,4,5,6 przeprowadzonych<br />
w Instytucie dla przepływu powietr<strong>za</strong><br />
wynika, że wartości wykładnika n zmieniają się<br />
od 2 dla zerowej prędkości przepływu do około<br />
0,52 dla v>1 m/s. W przedziale prędkości 0-1 m/s<br />
wykładnik n maleje, by w końcu zbliżyć się do<br />
wartości około 0,5, znanej z literatury.<br />
• Przeprowadzono pomiary rozkładu strumienia<br />
objętości mies<strong>za</strong>niny gazowej wzdłuż długości<br />
odwiertu przy pomocy czujnika własnej<br />
konstrukcji. Dobór optymalnych parametrów<br />
charakteryzujących otwory drenażowe wymagał<br />
przeprowadzenia badań dopływu metanu do<br />
otworu w funkcji jego długości. Z tego powodu<br />
niezbędne było wykonanie unikatowych w skali<br />
światowej pomiarów w szczególnie trudnych<br />
warunkach środowiskowych.<br />
• Wykonano unikatową aparaturę pomiarową<br />
umożliwiającą prowadzenie badań sorpcji wymiennej<br />
CO2/CH4 na brykietach węglowych<br />
w warunkach izobarycznych i izotermicznych.<br />
Zastosowania wyników badań naukowych<br />
o znaczeniu społecznym:<br />
• W górnictwie podziemnym wdrożono opracowany<br />
i przygotowany w Instytucie system<br />
wspomagania służb przeciwwyrzutowych TWW-<br />
System. System stanowi informatyczny rejestr<br />
danych pomiarowych dotyczących <strong>za</strong>grożenia<br />
wyrzutami metanu i skał w kopalniach węgla<br />
kamiennego. Na podstawie analiz statystycznych<br />
oraz <strong>za</strong>implementowanego oprogramowania<br />
wykorzystującego doświadczenia ekspertów oraz<br />
narzędzia logiki rozmytej, umożliwia on ocenę<br />
stanu <strong>za</strong>grożenia wyrzutowego w wyrobiskach.<br />
TWWSystem generuje raporty okresowe dotyczące<br />
przekroczeń wartości wskaźników stanu<br />
<strong>za</strong>grożenia, a także raporty dotyczące analizy<br />
statystycznej parametrów wyrzutowych <strong>za</strong>rejestrowanych<br />
w wybranym wyrobisku. TWW-<br />
System jest nowym podejściem do <strong>za</strong>rząd<strong>za</strong>nia<br />
ryzykiem w pokładach <strong>za</strong>grożonych wyrzutami<br />
metanu i skał.<br />
• Opracowano i wykonano prototyp sorpcjomatu<br />
k<strong>rok</strong>owego – nowatorskiej aparatury do<br />
pomiarów sorpcyjnych w warunkach stałego<br />
ciśnienia gazu. Sorpcjomat wykorzystuje silnik<br />
k<strong>rok</strong>owy do precyzyjnej stabili<strong>za</strong>cji ciśnienia<br />
gazu. Bilans gazu biorącego udział w procesach<br />
sorpcyjnych odbywa się na podstawie zlic<strong>za</strong>nia<br />
ilości impulsów wydawanych na silnik k<strong>rok</strong>owy,<br />
który steruje ruchem tłoka stabilizującego ciśnienie<br />
gazu. Dynamika pracy urządzenia pozwala na<br />
wyznac<strong>za</strong>nie pojemności sorpcyjnej jak i kinetyki<br />
procesów sorpcyjnych w węglu. Znajomość przebiegu<br />
sorpcji/desorpcji ma wpływ na bezpieczeństwo<br />
metanowe i wyrzutowe w kopalniach węgla<br />
kamiennego.<br />
• Wykonano i wdrożono do prac badawczych<br />
sondy pomiarowe do bezpośrednich pomiarów<br />
ciśnienia złożowego metanu w warunkach in situ<br />
– „IMG-CZ”. Reali<strong>za</strong>cja ich budowy wynikała<br />
– 182 –
Change language