Grant: Alliance Grants
Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue
$22,700.00
Conception optimisée d'un ventilateur minier Chinook afin d'améliorer son rendement énergétique
EF 2023-24
Résumé
La ventilation des mines souterraines constitue une opération critique et largement règlementée par la CSST. Les règlements portent sur les débits d'air requis dans les environnements confinés lorsque l'air ambiant est pollué par les gaz toxiques (méthane, poussière, ammoniac, etc.) issus de l'exploitation minière. L'opération de ventilation représente non seulement des coûts énergétiques assez significatifs, mais aussi un impact sur la santé auditive et respiratoire des mineurs. C'est dans ce cadre que ce projet s'insère afin d'apporter une contribution pour l'amélioration des performances de ventilateurs miniers. Ce projet fait partie d'une veille technologique commandée par l'entreprise Équipements KN qui développe et commercialise la gamme de ventilateurs miniers Chinook par l'entremise de sa division Hyperflo. Cette veille fait intervenir des consultants de première ligne (Sfot DB, Optis Ingénierie, Misa) et des spécialistes de la ventilation minière (Iamgold Mine Westwood et Mines Agnico Eagle). Ce projet a comme objectif de développer une approche de conception optimisée basée sur la modélisation paramétrique et les couplage mécano-fiabilistes. Des critères cibles aérodynamiques, de résistance et énergétiques sont ainsi pris en considération. Un modèle de ventilateur 42" instrumenté avec accessoires est disponible au sein de l'entreprise partenaire pour les essais expérimentaux de validation. L'étude proposée passe en premier lieu par une analyse préliminaire de l'impact des variables de conception, composants et accessoires sur l'efficacité du ventilateur. Ensuite, un couplage mécano-fiabiliste et des simulations par la méthode des éléments finis du modèle paramétrique seront réalisés. L'étude fiabiliste par les surfaces de réponse et les approches multicritères permet de déterminer les plages admissibles des variables permettant à l'entreprise de mieux suivre les courbes de performances lors des réglages et d'assemblage avant et près livraison. Les principaux critères cibles de conception sont: volume d'air jusqu'à 55 000 CFM, un taux d'efficacité de l'ordre de 90% et un bruit généré inférieur à 100 dBA.
Programme
Alliance Grants
Bénéficiaire
Emplacement
Quebec, Canada
Type de bénéficiaire
Academia
Type
Grant
Source
NSERC's Awards Data
Tel que publié
Application id
560991-2020
Name nom
Mrad, Hatem H
Department département
Enseignement et de recherche en sciences appliquées, Unité d'
Organization id
47
Institution établissement
Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue
Province en
Québec
Province fr
Québec
Country en
CANADA
Country fr
CANADA
Fiscal year exercice financier
2023
Competition year année de concours
2020
Award amount
22700
Program id
ALLRP
Program name en
Alliance Grants
Program name fr
Subventions Alliance
Group en
RESEARCH PARTNERSHIPS
Group fr
PARTENARIATS DE RECHERCHE
Committee code
96
Committee name en
RPP Internal Decision Cttee
Committee name fr
Cté de décision interne - PPR
Area of application code
1206
Area of application group en
Advancement of knowledge
Area of application group fr
Avancement des connaissances
Area of application en
Engineering
Area of application fr
Génie
Research subject code
2102
Research subject group en
Mechanical engineering
Research subject group fr
Dynamics
Research subject en
Génie mécanique
Research subject fr
Dynamique
Application title
Conception optimisée d'un ventilateur minier Chinook afin d'améliorer son rendement énergétique
Keyword
Couplage mécano-fiabiliste; Dynamique des fluides; Éléments finis; Essais accélérés; Fonctions d'états limites; Lois de comportement; Modélisation paramétrique; Pales; Surface de réponse; Ventilation minière
Application summary
La ventilation des mines souterraines constitue une opération critique et largement règlementée par la CSST. Les règlements portent sur les débits d'air requis dans les environnements confinés lorsque l'air ambiant est pollué par les gaz toxiques (méthane, poussière, ammoniac, etc.) issus de l'exploitation minière. L'opération de ventilation représente non seulement des coûts énergétiques assez significatifs, mais aussi un impact sur la santé auditive et respiratoire des mineurs. C'est dans ce cadre que ce projet s'insère afin d'apporter une contribution pour l'amélioration des performances de ventilateurs miniers. Ce projet fait partie d'une veille technologique commandée par l'entreprise Équipements KN qui développe et commercialise la gamme de ventilateurs miniers Chinook par l'entremise de sa division Hyperflo. Cette veille fait intervenir des consultants de première ligne (Sfot DB, Optis Ingénierie, Misa) et des spécialistes de la ventilation minière (Iamgold Mine Westwood et Mines Agnico Eagle). Ce projet a comme objectif de développer une approche de conception optimisée basée sur la modélisation paramétrique et les couplage mécano-fiabilistes. Des critères cibles aérodynamiques, de résistance et énergétiques sont ainsi pris en considération. Un modèle de ventilateur 42" instrumenté avec accessoires est disponible au sein de l'entreprise partenaire pour les essais expérimentaux de validation. L'étude proposée passe en premier lieu par une analyse préliminaire de l'impact des variables de conception, composants et accessoires sur l'efficacité du ventilateur. Ensuite, un couplage mécano-fiabiliste et des simulations par la méthode des éléments finis du modèle paramétrique seront réalisés. L'étude fiabiliste par les surfaces de réponse et les approches multicritères permet de déterminer les plages admissibles des variables permettant à l'entreprise de mieux suivre les courbes de performances lors des réglages et d'assemblage avant et près livraison. Les principaux critères cibles de conception sont: volume d'air jusqu'à 55 000 CFM, un taux d'efficacité de l'ordre de 90% et un bruit généré inférieur à 100 dBA.