Program do kompleksowego przetwarzania i analizy danych z eksperymentów filtracyjnych i wyrzutowych prowadzonych na stanowisku rury wyrzutowej

W związku z intensyfikacją prac badawczych związanych z wyrzutami skalno-gazowymi, w 2007 roku w pracowni Mikromerytyki IMG PAN wykonane zostało drugie stanowisko do badań tego zjawiska w skali laboratoryjnej. Jednym z głównych zadań podczas jego tworzenia było napisanie programu komputerowego służącego do wszechstronnej analizy danych pomiarowych. Program ten został napisany w oparciu o doświadczenia w analizie numerycznej podobnych eksperymentów uzyskane w latach poprzednich. Rdzeń programu stanowi algorytm obliczający rozkład ciśnień wewnątrz brykietu węglowego w funkcji czasu i przestrzeni dla zadanych parametrów filtracyjnych. Realizuje on nieliniowy, dwuparametrowy model matematyczny procesu filtracji gazu poprzez brykiety węglowe. W programie wykorzystano algorytm tzw. „kierunków sprzężonych” do poszukiwania najbardziej optymalnych parametrów filtracji dla danego zbioru danych eksperymentalnych. W oparciu o znalezione rozkłady ciśnień program wykonuje obliczenia m.in. rozkładów naprężeń we wnętrzu brykietu węglowego w czasie dynamicznych eksperymentów z filtracją niestacjonarną, aż do inicjacji wyrzutu włącznie. Planuje się rozszerzenie gamy generowanych wyników o nowe nie analizowane dotychczas elementy, jak np. gęstość energii gazu zgromadzonego.

---

In accordance to intensification of the rock and gas outbursts research in 2007 there was created a new setup in the Micromeritics Laboratory of SMRI PAS. The setup was dedicated to rock and gas outbursts research in the laboratory scale. One of main tasks during making it was to write a versatile computer program for processing and analysis of all experimental data. Core of the program is the algorithm calculating space and time distribution of pressure throughout the coal briquette for given parameters. It is based on nonlinear, two-parameter mathematical model of gas transport throughout coal briquettes. The conjugate-directions method was used for optimal model parameters estimation. Once distribution of pressure is found program calculates, among others, space and time distribution of gas stresses during non-stationary gas filtration, including outburst initiation moment. More results to be generated by the program are planned in future, like energy density of the adsorbed gas.