ISSN 0137-2971, e-ISSN 2449-951X

  • Materiały Budowlane 12/2018

    Tematem grudniowego wydania miesięcznika "Materiały Budowlane" są Materiały wykończeniowe. Polecamy również blok Budownictwo energooszczędne. Zapraszamy do PRENUMERATY "Materiałów Budowlanych"!
    Czytaj więcej +
  • 1

Metoda Particle Image Velocimetry (PIV) w aspekcie możliwości zastosowania do badań eksperymentalnych przepływów powietrza w budownictwie energooszczędnym

mgr inż. Aleksandra Szmelter, Politechnika Krakowska;Małopolskie Laboratorium Budownictwa Energooszczędnego;

Adres do korespondencji: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie obsługi JavaScript.

DOI: 10.15199/33.2018.12.17
Artykuł przeglądowy

W artykule przedstawiono podstawy metody pomiarowej Particle Image Velocimetry (PIV), stosunkowo nieinwazyjnej techniki wyznaczania pól prędkości płynów. Podjęto próbę nakreślenia stanu badań oraz ich implementacji w Polsce. Opisano możliwości zastosowania metody PIV w różnych dziedzinach nauki i przemysłu, m.in. do badania przepływów powietrza w pomieszczeniach. Zwrócono uwagę na ich wpływ na parametry klimatu wewnętrznego i komfort pomieszczeń. Stwierdzono związek pomiędzy poprawnością i użytkowalnością instalacji wentylacyjnych, klimatyzacyjnych i grzewczych a efektywnością energetyczną budynków. Zawarty w artykule przegląd literatury światowej potwierdza duży potencjał metod PIV w mechanice płynów i związanych
z nią gałęziach przemysłu.

Słowa kluczowe: przepływ powietrza w budynkach; Particle Image Velocimetry (PIV); technologie pomiarowe; budownictwo energooszczędne; badania eksperymentalne.

Particle Image VelocimetryMethod (PIV) in the aspect of the possibility of
applying to experimental research of air flows in energy-saving buildings

The article presents the basics of measuring method Particle Image Velocimetry (PIV), a relatively non-intrusive technique for determining fluid velocity fields. An attempt was made to outline the state of research and implementation of these research in Poland. The possibilities of applying the method in the fields of science and industry are described in examples for the study of indoor airflows were characterized. It was pointed out on their impact on the indoor climate parameters and indoor comfort. A relationship was found between the correctness and usability of ventilation, air conditioning and heating systems and the energy efficiency of buildings. Contained in the article the review of world literature seems to confirm the great potential of PIVmethods in fluidmechanics and connectedwith it branches of industry.

Keywords: air flow in buildings; Particle Image Velocimetry (PIV); measurement technologies; energy-saving buildings; experimental research.

Literatura
[1] Bhattacharya Sayantan. 2017. „Stereo-Particle Image Velocimetry Uncertainty Quantification”. Measurement Science and Technology 28 (1) 015301.
[2] Cao Xiaodong, Junjie Liu, Nan Jiang, Qingyan Chen. 2014. „Particle image velocimetry measurement of indoor airflow field: A review of the technologies and applications”. Energy and Buildings (69): 367 – 380.
[3] Chung Seung-Kyu, Sung Kyun Kim. 2008. „Digital particle image velocimetry studies of nasal airflow”. Respiratory Physiology & Neurobiology (163): 111 – 120.
[4] Fedorczak-Cisak Małgorzata., Marcin Furtak. 2012. „Małopolskie laboratorium budownictwa pasywnego”. Czasopismo Techniczne. Budownictwo 109 (2-B): 93 – 103.
[5] Fedorczak-CisakMałgorzata,Marcin Furtak. 2010. Multicriteria and multilevel optimization tasks application to choose building energy standard. Materiały z konferencji Zrównoważone Budownictwo. Praga.
[6] Furtak Marcin. 2003. „Nowoczesne Technologie w projektowaniu budynków inteligentnych”. Przegląd Budowlany (5): 33 – 36.
[7] JakubowskiMarek,Monika Sterczyńska. 2013. „Analiza pomiarów PIV prędkości przepływu cieczy przy dnie zbiornika kadzi wirowej napełnianej dwustronnie”. Inżynieria i Aparatura Chemiczna 52 (3): 185 – 186.
[8] Jamróz Paweł, Katarzyna Socha, Maciej Bujalski, Paweł Ligęza, Elżbieta Poleszczyk. 2015. „Metodyka analizy wzorcowych przepływów wykorzystywanych w badaniach własności anemometrycznych przyrządów pomiarowych”. Przegląd Górniczy (11): 88 – 94.
[9] Korczyk Piotr. 2008. Drobnoskalowa turbulencja w procesie mieszania chmury z otoczeniem – model laboratoryjny. Rozprawa doktorska.
[10] Leonardo daVinci. 1489-92. Kodeks Atlantycki. Zbiór notatek Leonarda da Vinci. Mediolan. Biblioteka Ambrosiana.
[11] Leśniewicz Paweł. 2017. „Stanowisko badawcze do wizualizacji przepływu powietrza wokół izolowanego koła samochodowego”.Zeszyty Naukowe Towarzystwa Doktorantów UJ. Nauki Ścisłe 15 (2): 31 – 38.
[12] Olasek Krzysztof. 2017. Bezinwazyjna metoda wyznaczania obciążeń aerodynamicznych na podstawie pomiarów PIV. Rozprawa doktorska.
[13] Raffel Markus, Christian E. Willert, Fulvio Scarano, Christian. J. Kähler, Steven T. Wereley, Jürgen. Kompenhans. 2018. Particle Image Velocimetry A Practical Guide Third Edition.
[14] Sobczyk Jacek,Marek Gawor. 2015. „Zastosowanie cyfrowej anemometrii obrazowej w badaniach górniczych przyrządów pomiarowych przepływów gazów”. Przegląd Górniczy (11): 117 – 123.
[15] Stepanov E. Yu., V. P.Maslov, Dmitry Zakharov. 2009. „Astereo PIV system for measuring the velocity vector in complex gas flows”. Measurement Techniques 52 (6): 626 – 631. DOI: 10.1007/s11018-009-9318-z.
[16] Stryczniewicz Wit. 2016. „Zastosowanie metody odwrotnej w celu zwiększenia możliwości pomiarowychmetody anemometrii obrazowej (PIV)”. Prace Instytutu Lotnictwa 2 (243): 93 – 107. DOI: 10.5604/05096669.1205252.
[17] Szmyd Janusz,Marian Branny,Michał Karch, Waldemar Wodziak, Marek Jaszczur, Remigiusz Nowak. 2013. „Experimental and numerical analysis of the air flow in T-shape channel flow”. Archives of Mining Sciences 58 (2): 333–348. DOI: 10.2478/amsc-2013-0023.
[18] Zając Daniel. 2004. Badanie przepływu mieszaniny dwufazowej gaz-ciecz w kolumnie pęcherzykowej z zastosowaniem metod cyfrowej analizy obrazu. Rozprawa doktorska.
[19] Zgolak Piotr. 2017. „Badania opływu wybranych profili sond dla potrzeb w metrologii strumieni”. Informatyka, Automatyka,Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska 7 (4).DOI:10.5604/01.3001.0010.7265.
[20] Zwaliński Łukasz. 2006. Zastosowanie metody PIV do analizy pola prędkości w obszarze konwekcji mieszanej. Praca dyplomowa.

Przyjęto do druku: 27.11.2018 r/

Przeczytaj cały artykuł >>

Materiały Budowlane 12/2018, strona 53-56 (spis treści >>)

Nasz serwis używa plików cookies jedynie w celach statystycznych oraz zapewnienia prawidłowego funkcjonowania strony. Standardowe ustawienia przeglądarki internetowej zezwalają na zapisywanie ich na urządzeniu końcowym użytkownika. Korzystanie z serwisu bez zmiany ustawień traktowane jest jako zgoda na użycie plików cookies. Więcej w Polityce plików cookies.