Oferta badawcza
Baza laboratoryjna
Opis laboratorium

Zadania laboratorium skupiają się wokół diagnostyki przepływów wielofazowych występujących:

  • w konturze cyrkulacyjnym aparatów z cyrkulacyjną warstwą fluidalną (kolumny, układu separacji oraz układu nawrotu),
  • w dolnej części komory paleniskowej kotła (ruszt powietrzny, dysze powietrzne, skrzynia powietrzna),
  • w warstwach pyłowych układu podawania sorbentu do komory paleniskowej kotłów przy wykorzystaniu suchej metody odsiarczania spalin,
  • przy opływie przeszkód oraz w warukach przepływów w układach labiryntowych.

Badania przeprowadzone są z wykorzystaniem nieiwazyjnych optycznych technik pomiarowych, ze szczególnym uwzględnieniem techniki laserowego noża świetlnego oraz technik telemetrycznych. W tym zakresie laboratorium dysponuje oryginalną aparaturą naukowo-badawczą wraz ze specjalnie napisanym oprogramowaniem.



Lokalizacja: ul. J.H. Dąbrowskiego 73,

Prace naukowo badawcze realizowane w laboratorium:
  • Podstawowe charakterystyki przepływów związane z wypływem mieszanin z typowych dysz stosowanych w układach wtrysku sorbentu do komory paleniskowej kotła z wykorzystaniem optycznej sondy telemetrycznej oraz laserowego noża świetlnego







  • Podstawowe charakterystyki przepływów występujących w warunkach cyrkulacyjnej warstwy fluidalnej









  • Badania dysz stosowanych w przemysłowych rusztach powietrznych kotłów z CWF









  • Badania opływu przeszkód
  • Badania sond zasysyających











Aparatura specjalistyczna:

Laboratorium wyposażone jest w kilka stanowisk modelowych.

  1. Stanowisko do symulacji wypływu mieszaniny dwufazowej z dysz stosowanych w procesie wytrysku sorbentu do komory paleniskowej kotła










  2. Stanowisko do badania przepływów wielofazowych w warunkach cyrkulacyjnej warstwy fluidalnej – w budowie
  3. Stanowisko płaskie do badania dysz powietrznych










  4. Stanowisko przestrzenne do badania dysz powietrznych

 

Wyposażenie laboratorium:

  • Komputer klasy PC - szt. 1
  • Kamera CCD – szt. 2
    Kamera CCD Tayama TC 4102-08B
    Rozdzielczość   520 linii poziomych
    Wielkość matrycy CCD (wys. x szer.) [mm] 5,4 x 6,3
    Wielkość matrycy CCD (wys. x szer.) piksel 500 x 582
    Migawka elektroniczna   Stała: 1/50 s; Automatyczna: 1/60 s do 1/100.000 s liniowa
    Częstotliwość pozioma [Hz] 15625
    Częstotliwość pionowa [Hz] 50
    Czułość   0,01 przy otworze aperturowym 1,4
  • Karta do akwizycji obrazów – szt. 1
    miroVIDEO DC30 plus
    Obsługiwane standardy Video NTSC, PAL, PAL M, PAL N, SECAM
    Kompresja Motion JPEG z możliwością zmiany ustawień 2,5:1 - 32:1 (NTSC) lub 3,0:1 ¸ 32:1 (PAL) przy pełnej rozdzielczości
    Szybkość rejestracji 30/25 klatek/s; 60/75pól/s dla NTSC/PAL
    Cyfrowy standard video 4:2:2 YUV, TrueColor
    Regulacja Jasność, Kontrast, Nasycenie, Stopień kompresji, Barwa, Szybkość rejestracji twardego dysku
    Rozdzielczość i kolory Do 1600x1280, 24 bit
  • Karta pomiarowa – szt. 1
    Advantech PCL-1800
    Wejście analogowe
    Liczba kanałów 16 pojedynczych lub 8 różnicowych
    Rozdzielczość 12 bit
    Czas konwersji 3 us
    Zakresy wejściowe Bipolarne: ± 10V, ± 5V, ± 2,5V, ± 1,25V oraz ± 0,625V
    Unipolarne: 0 ~ 10V, 0 ~ 5V, 0 ~ 2,5V, 0 ~ 1,25V
    Szybkość transferu 200 kHz przy użyciu DMA, 330 kHz przy użyciu FIFO
    Dokładność 0,01 %
    Wyjście analogowe
    Kanał C/A 2 12-bitowe kanały, jeden z transferem DMA
    Zakres C/A 0 do 5V lub 0 do 10V
    Prąd wyjściowy ± 5mA
    Generator podstawy czasu 10 MHz

  • Laser He-Ne z rezonatorem wewnętrznym (l = 0,6328 mm, P = 35 mW)
  • Sonda telemetryczna zbudowana w oparciu o wielosegmentową matrycę diodową (ośmiosegmentowa krzemowej matryca fotodiodowa o detektorze prostokątnym 0,1 x 1,8 mm i pojemności 6 pF)

 

 

  • Dioda laserowa z układem optycznym
  • Programowalny elektroniczny modulator diody laserowej
  • Elektroniczne czujniki ciśnienia Honeywell typ 164PC i 142PC
  • Zestaw ław optycznych
  • Zestawy soczewek, filtrów barwnych
  • Oprogramownie:
    • Program DasyLab ver 5.2
    • Oprogramowanie własne Scanline
    • Program Fluent ver. 6.2 z preprocesorem Gambit ver. 2.0
    • Pakiet oprogramowania ASPEN


Instrukcje do ąwiczeń laboratoryjnych:


Opiekun:dr hab. inż.
Paweł MIREK
Opis laboratorium

Laboratorium biomasy i czystych technik spalania znajduje się w salach D7 i D8. Podstawowe prace prowadzone w laboratorium to analizy próbek biomasy stałej. W laboratorium znajdują się  próbki biomasy stałej z terenu całej Polski, jak również pochodzenia zagranicznego. Pośród zgromadzonych próbek znajdują się m.in:

  • pelety,
  • brykiety,
  • słoma,
  • zrębki drzewne,
  • trociny,
  • wierzba wiciowa tzw. energetyczna Salix Viminalis,
  • sorgo,
  • owies,
  • wytłoki rzepakowe,
  • łupiny orzecha kokosowego,
  • drewno z trzebieży.

Na wyposażeniu laboratorium znajduje się również prototypowe stanowisko do badań próbek stali kotłowej w atmosferach korozyjnych.



Lokalizacja: ul. J.H. Dąbrowskiego 73, sala D7

Prace naukowo badawcze realizowane w laboratorium:

W laboratorium biomasy wykonywane są analizy właściwości biopaliw stałych. Możliwe jest wykonywanie następujących oznaczeń:

  • zawartość wilgoci,
  • zawartość popiołu,
  • zawartość części lotnych,
  • wyznaczenie ciepła spalania i wartości opałowej,
  • zawartość pierwistków: C, S, N, H, O,
  • zawartość chloru i pierwistków alkalicznych (Na+K),
  • analiza składu tlenkowego popiołu za pomocą XRF.

Podane badania to tzw. badania podstawowe paliwa i są one wykorzystywane zarówno przy ocenie przydatności biomasy do procesu spalania, jak również w licznych prowadzonych badaniach naukowych.

 



Aparatura specjalistyczna:

Na wyposażeniu laboratorium znajduje się następujący sprzęt:

  • młynki i ucieraki do przygotowywania próbek,
  • suszarka laboratoryjna,
  • analizatory zawartości C, S, N, H firmy Leco Corporation,
  • piecyki laboratoryjne,
  • analizator XRF MiniPal firmy Pal Analytical,
  • kalorymetr KL-11 Mikado firmy Precyzja-Bit,
  • analizator TGA firmy Mettler Toledo.

Na wyposażeniu laboratorium znajduje się również stanowisko do badania próbek stali kotłowej w atmosferze korozyjnej, zlokalizowane w L65.



Instrukcje do ąwiczeń laboratoryjnych:


Opiekun:dr inż.
Rafał Rajczyk
Opis laboratorium


Lokalizacja: ul. J.H. Dąbrowskiego 73, sala 65

Prace naukowo badawcze realizowane w laboratorium:


Aparatura specjalistyczna:


Instrukcje do ąwiczeń laboratoryjnych:


Opiekun:dr hab. inż.
Paweł MIREK
Opis laboratorium


Lokalizacja: ul. J.H. Dąbrowskiego 73, sala 14a

Prace naukowo badawcze realizowane w laboratorium:


Aparatura specjalistyczna:

- Instalacja badawcza adsorpcji zmiennociśnieniowej PSA,

- Termograwimetr, 

- Spektrometr masowy ThermoStarTM,

- Suszarki laboratoryjna,

- Młynek laboratoryjny,

- piece laboratoryjne,

- Kompaktowy energodyspersyjny spektrometr rentgenowski MiniPal4,

- Reaktor ciśnieniowy do przeprowadzania procesów fizyko – chemicznych

 



Instrukcje do ąwiczeń laboratoryjnych:


Opiekun:dr hab. inż.
Arkadiusz Szymanek
Opis laboratorium


Lokalizacja: J.H. Dabrowskiego 69, sala A26

Prace naukowo badawcze realizowane w laboratorium:


Aparatura specjalistyczna:

Oprogramowanie dostepne w laboratorium

 

L.p. Nazwa aplikacji
1. MS Office Professional
2. Autodesk Inventor Professional  
3. MATLAB
  • Statistical Toolbox
  • Neural Networks Toolbox
  • Optimization Toolbox
4. ANSYS CFX
5. TrnSys
6. DasyLab
7. PROSIM
8. GetSolar
9. Aspen
10. MT Vess

 



Instrukcje do ąwiczeń laboratoryjnych:


Opiekun:dr inż.
Marcin Panowski
Opis laboratorium

W laboratorium prowadzone są prace badawcze z zakresu analizy przepływów konwekcyjnych, w szczególności wizualizacja i opomiarowanie rozwoju termnicznej warstwy przyściennej w przepływach laminarnych oraz procesów mieszania się różnych mediów gazowych. Analiza konwekcyjnej wymiany ciepła skupia się na typowych układach wymiany ciepła wykorzystywanych w ogrzewnictwie i wentylacji. Badania w tym zakresie prowadzone są z wykorzystaniem optycznych technik gradientowych bazujących na układach pomiarowych:

  • technik smugowych (Schlieren, Colour Schlieren - plik video: 10 MB)
  • fotografii plamkowej (speckle photography)

oraz za pomoca:

  • interferometrii siatkowej (interferometr Talbota),
  • interferometrii klasycznej (interferometr Mach-Zenhdera).

Na wyposażeniu laboratorium znajduje się aparatura naukowo-badawcza wraz z oprogramowanie specjalistycznym.



Lokalizacja: ul. J.H. Dąbrowskiego 73, sala 1

Prace naukowo badawcze realizowane w laboratorium:
  • Pomiary efektu kominowego łącznie z analizą rozwoju termicznej warstwy przyściennej w układzie zbieżnego kanału powietrznego za pomocą układów plamkowych i smugowych

 

 

  • Analiza opływu medium gazowego wokół grzejnika płytowego w warunkach przepływów quasilaminarnych technikami interferencyjnymi i smugowymi

 

  • Badania opływu poziomego cylindra w warunkach konwekcji swobodnej optycznymi technikami pomiarowymi

 

  • Wyznaczanie rozkładu lokalnych wartości współczynnika przejmowania ciepła na podstawie pomiarów technikami wizualizacyjnymi

 

  • Modelowanie numeryczne pola temperatury wokół powierzchni wymiany ciepła za pomocą kodu numerycznego FLUENT

 

  • Badania modelowe propagacji zanieczyszczeń gazowych w terenie


Aparatura specjalistyczna:

Laboratorium optycznych technik pomiarowych wyposażone jest w następującą aparaturę:

  • Stół optyczny

 

  • Układ punktowej analizy specklegramów
  • Zestaw ław optycznych
  • Zestawy lunet kolimacyjnych
  • Układy modelujące wymianę ciepła:
    • zbieżny kanał powietrzny,
    • poziomy cylinder,
    • pionowa płytka.
  • Komputer klasy PC – 1 szt.
  • Kamery CCD – 2 szt.

    Kamera CCD Tayama TC 4102-08B
    Rozdzielczość   520 linii poziomych
    Wielkość matrycy CCD (wys. x szer.) [mm] 5,4 x 6,3
    Wielkość matrycy CCD (wys. x szer.) piksel 500 x 582
    Migawka elektroniczna   Stała: 1/50 s; Automatyczna: 1/60 s do 1/100.000 s liniowa
    Częstotliwość pozioma [Hz] 15625
    Częstotliwość pionowa [Hz] 50
    Czułość   0,01 przy otworze aperturowym 1,4


    Kamera CCD Tayama TC 5804-59CT
    Rozdzielczość   380 linii poziomych
    Wielkość matrycy CCD (wys. x szer.) [mm] 3,64 x 4,82
    Wielkość matrycy CCD (wys. x szer.) piksel 500 x 582
    Migawka elektroniczna   Stała: 1/60 s; Automatyczna: 1/100.000 s liniowa
    Częstotliwość pozioma [Hz] 15625
    Częstotliwość pionowa [Hz] 50
    Czułość   0,1 przy otworze aperturowym 1,2
  • - Kartę do akwizycji obrazu ASUS V3800TV - 1 szt.

    ASUS V3800 TVR AGP
    sługiwane standardy Video NTSC – M, NTSC – N, NTSC – 4.43, PAL-BGHI, PAL – M, PAL – N, PAL – 4.43
    Format Video ASUS Video ASVI
    Szybkość rejestracji 30 klatek/s
    Regulacja Jasność, Kontrast, Nasycenie, Barwa
    Cyfrowy Standard Video 4:2:0 YUV, TrueColor
    Rozdzielczość i kolory 704 x 480, 24 bit

 

  • Kamerę termowizyjną firmy FLIR model E25 (parametry techniczne)
  • Źródła koherentnej fali świetlnej

 

 

 

  • System sterowania i akwizycji danych pomiarowych oparty na podzespołach firmy Advantech tj.: 12-bitowy przetwornik A/C PCI 1710 HG , zewnętrzny terminal zaciskowy PCLD 8710
  • Oprogramowanie:
    • Program ASUS Live ver 4.06
    • Program ImageJ ver 1.33
    • Program Scion Image ver 4.02
    • Program ThermaCAM Reporter 7.0
    • BasicThermaCAM Quick View ver 1.1
    • Program GeniDAQ ver 4.0
    • Program DasyLab ver 5.2
    • Program Fluent ver 6.1


Instrukcje do ąwiczeń laboratoryjnych:

Przykładowe sprawozdanie



Opiekun:dr hab. inż.
Artur Błaszczuk
Opis laboratorium


Lokalizacja: ul. J.H. Dąbrowskiego 73, sala D8

Prace naukowo badawcze realizowane w laboratorium:


Aparatura specjalistyczna:


Instrukcje do ąwiczeń laboratoryjnych:


Opiekun:
Opis laboratorium

Laboratorium techniki fluidalnej umożliwia prowadzenie badań naukowych z zakresu spalania i zgazowania paliw w cyrkulacyjnej warstwie fluidalnej (CWF). Do trzech najważniejszych obszarów badawczych należą:

  • spalanie paliw w cyrkulacyjnej warstwie fluidalnej,
  • spalanie paliw w CWF we wzbogaconym tlenie (oxy-combustion),
  • zgazowanie paliw w CWF.

 



Lokalizacja: ul. J.H. Dąbrowskiego 73, sala 14c

Prace naukowo badawcze realizowane w laboratorium:

W laboratorium realizowane są projekty badawcze oraz prace zlecone.

Do najważniejszych realizowanych obecnie projektów należą:

http://www.is.pcz.czest.pl/strategiczny/index.php

http://www.vtt.fi/sites/flexiburncfb/index.htm

http://www.is.pcz.czest.pl/biomodelling/index.php



Aparatura specjalistyczna:

Podstawowym wyposażeniem laboratorium techniki fluidalnej jest stanowisko CFB-100. Stanowisko wyprodukowane zostało w San Diego, USA przez firmę Foster Wheeler i jest modelem kotła z CWF w skali pilotowej.

Wysokość kolumny fluidyzacyjnej wynosi 6,25 m, a średnica wewnętrzna kolumny 10 cm. Stanowisko wyposażone jest w pierwotny podgrzewacz powietrza, cztery segmenty grzałek, układ recyrkulacji spalin, trzy poziomy doprowadzania gazu wtórnego, dużą liczbę portów pomiarowych i króćców do poboru próbek, układ podawania paliwa w sposób ciągły. Taka konfiguracja pozwala na wierne odwzorowanie bądź przeskalowanie wybranych procesów zachodzących na obiektach rzeczywistych.

Pomiar temperatury realizowany jest za pomocą szeregu termopar umieszczonych na różnych poziomach. Zadawanie temperatury odbywa się za pomocą pulpitu sterowniczego.

W zależności od tamatyki realizowanej pracy badawczej, stanowisko współpracuje z szeregiem analizatorów zanjdujących się na wyposażeniu Katedry, takich jak:

  • analizator gazów spalinowych FTIR,
  • analizatory gazów spalinowych Maihak,
  • analizator cząstek ultradrobnych IPS-K,
  • analizator gazów spalinowych RBR.

Aparatura pomiarowa umożliwia badanie zawartości gazów: CO2 , CO, O2 , SO2 , NOx , HCl , H2S oraz pyłu zawieszonego.

 

 

 

 



Instrukcje do ąwiczeń laboratoryjnych:


Opiekun:dr inż.
Rafał Rajczyk
Opracowanie: Bień Jurand, Jesionowski Andrzej, Lis Piotr