Intensywna modernizacja energetyki na świecie to odpowiedź na zachodzące zmiany klimatyczne, z którymi powiązany jest wzrost zapotrzebowania na energię, i tym samym zwiększona emisja gazów cieplarnianych do atmosfery. Poszczególne kraje inwestują w rozwój źródeł nisko- bądź zeroemisyjnych. Poprawa bezpieczeństwa energetycznego i dostępności energii na całym świecie to tylko niektóre z celów modernizacji tego obszaru gospodarki. Jednym z narzędzi, które wspierają podejmowanie wielu kluczowych decyzji inwestycyjnych w procesie transformacji, jest modelowanie komputerowe. W artykule zaprezentowano wyniki działań związanych z zamodelowanymi układami technologicznymi elektrowni jądrowej. Analizę przeprowadzono na obiegach wtórnych, z wykorzystaniem programu EBSILON®Professional.
EN
Around the world, the energy sector is undergoing a major modernisation in response to climate change, which is linked to rising energy demand and increased greenhouse gas emissions into the atmosphere. Individual countries are investing in the development of low or zero-emission sources. Improving energy security and availability worldwide are just some of the goals of modernising this sector of the economy. Computer modelling is one of the tools that support many key investment decisions in the transformation process. This article presents the results of activities related to the modelled technological systems of a nuclear power plant. The analysis was carried out on secondary loops using the EBSILON®Professional programme.
Na całym świecie trwa intensywna modernizacja sektora energetycznego, z tego względu w artykule omówiono wybrane aspekty dotyczące dekarbonizacji na przykładzie polskiej energetyki. Poruszono również kwestie dotyczące aktualnego miksu energetycznego, planowanych wyłączeń elektrowni systemowych oraz kluczowych zagadnień związanych z eksploatacją technologii jądrowych. Ponadto zaprezentowano wyniki analizy energetycznej, przeprowadzonej na modelach komputerowych, obiegów wtórnych elektrowni jądrowej (z wykorzystaniem programu EBSILON®Professional).
EN
Intensive modernization of the energy sector is underway around the world, therefore the article discusses selected aspects of decarbonization on the example of Poland. Issues related to the current energy mix, planned shutdowns of system power plants and key points related to the operation of nuclear technologies were also discussed. In addition, the results of the energy analysis carried out on computer models of secondary circuits of a nuclear power plant (using the EBSILON®Professional program) were presented.
Analizie poddano proces sterowania temperaturą z wykorzystaniem zespołu chłodzącego z modułem Peltiera. Badano jakość sygnału sterującego w idealnych warunkach i pod wpływem czynnika zakłócającego. Testy przeprowadzono z wykorzystaniem algorytmów regulatorów: dwustawnego, szeregowego PID i równoległego PID. Aby zrealizować postawiony cel opracowano układ doświadczalny. W oparciu o zarejestrowane na nim charakterystyki zamodelowano obiekt i układ sterowania. Przeprowadzono symulacje komputerowe a ich wyniki przedstawiono w postaci wykresów i tabel. Analizę przeprowadzono dla etapu prototypowania.
EN
The temperature control process using a cooling micro-unit equipped with a Peltier module was analyzed. In this process, the quality of the control signal was analyzed under ideal conditions and under the influence of a disturbing factor. The tests were carried out using the following controller algorithms: two-state, serial PID and parallel PID. In order to achieve the set goal, an experimental system was developed. Based on the characteristics recorded on it, the object and the control system were modeled. Computer simulations were carried out and their results were presented in the form of graphs and tables. The analysis was carried out for the prototyping stage.
Celem artykułu jest zapoznanie czytelników z kierunkami prac naukowych prowadzonych w Katedrze Technologii Informatycznych w Inżynierii. Nasze prace dotyczą rozwijania zaawansowanych modeli zjawisk i procesów oraz efektywnych i oryginalnych metod obliczeniowych.
EN
The paper aims to familiarize readers with the directions of scientific research conducted at the Chair for Computational Engineering. Our research focuses on the development of advanced models of phenomena and processes as well as efficient and original computational methods.
This study presents the development of a hybrid model for the desulfurization of hot metal using dual reagent injection of CaO and Mg, integrating thermodynamic equilibrium calculations with kinetic analysis based on Tank Theory. The objective is to provide practical technological recommendations that enable effective industrial application of the process. The model allows real-time simulation of sulfur concentration changes under varying parameters such as reagent dosage and mixing intensity, while an optimization module supports the selection of operating conditions by balancing desulfurization efficiency with material consumption and operational costs. The system adapts to changing technological conditions including feedstock composition and process temperature, ensuring flexibility in industrial practice. In addition to process control, the model incorporates economic evaluation by correlating reagent consumption with achieved technological outcomes, which enhances its practical value. The proposed solution represents a step toward intelligent desulfurization systems that combine the precision of physicochemical modeling with the adaptability of modern process control. Implementation of the hybrid model may lead to higher efficiency, reduced consumption of consumables, and stable achievement of target sulfur levels, thereby strengthening the economic competitiveness of iron production.
This article presents an interdisciplinary approach to the reconstruction of a copper-alloy artefact using reverse engineering techniques combined with modern digital and manufacturing technologies. The research was motivated by the need to better understand historical casting techniques while preserving the integrity of cultural heritage objects through non-destructive methods. The study integrates 3D scanning, CAD-based modelling, numerical simulations, investment casting, and metal additive manufacturing. The geometry of the artefact was captured using high-resolution 3D scanning, enabling the development of two CAD models: one representing the preserved state of the object and a second reconstructed model with the missing fragment digitally restored. Both models were used for numerical simulations of mould filling, solidification, cooling, and porosity formation performed in MAGMASOFT® 6.1, allowing the assessment of technological feasibility and defect formation. Based on the simulation results, physical replicas were produced using investment casting and selective laser melting. The obtained numerical and experimental results were compared in terms of geometry reproduction, surface characteristics, and predicted versus observed casting behaviour. The study demonstrates that the combination of digital reconstruction, simulation tools, and experimental manufacturing provides a reliable framework for analysing historical metallurgical processes. The proposed methodology supports both scientific interpretation and the practical reconstruction of heritage objects and can be applied to a wide range of archaeometallurgical studies.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Diabetic foot is a kind of common complications in diabetic patients, manifesting as ischemic lesions in plantar tissue. The plantar tissue ischemia can be estimated by the perfusion of plantar blood flow. Currently, it lacks effective methods to monitor and assess plantar blood flow perfusion in practice and detailed information is not available. This study intends to address this problem from the view of mathematical modelling. It aims to provide quantitative approach to investigate the risk of ischemia in diabetic foot by simulating the hemodynamic status along the plantar vascular network. A simplified topological structure map of the main plantar arteries was established considering the anatomical structure and physical data of each vessel. Aided by bond graph technology, a Poiseuille’s law based hemodynamic model of the plantar vessels was constructed. The model simulated the blood flow distribution in the feet of healthy individuals and diabetic patients. Compared with healthy individuals, diabetic patients show increased plantar blood pressure and decreased blood supply. The reduction in blood flow on the lateral side of the foot is greater than on the medial side in diabetic patients. The study marks the first application of vascular modeling in the plantar region, providing a quantitative method for investigating foot hemodynamics in diabetic patients and offering new potential for assessing the progression of diabetic foot and the risk of tissue ulceration.
Opracowano model przepływu ciepła dla instalacji pilotowej pieca szybowego TSL. Pozwolił on wyznaczyć na różnych poziomach pieca rozkład temperatur na jego ścianach i jego spodzie, uwzględniając rodzaj materiałów i grubość warstw wymurówki. Temperatura poszczególnych warstw wykładzin w funkcji odległości od zewnętrznej ściany pieca badana na różnych poziomach miała charakter wzrostowy. Najwyższe temperatury warstw wykładzin występowały na poziomie ciekłej kąpieli. Najniższe temperatury odnotowano na poziomie sklepienia pieca. Wysokie temperatury występowały również w warstwach wykładzin znajdujących się na spodzie pieca.
EN
A heat flow model was developed for the pilot installation of a TSL shaft furnace. It allowed to det. the temp. distribution on the furnace walls and its bottom at different levels of the furnace, taking into account the type of materials and the thickness of the lining layers. The temp. of individual lining layers as a function of the distance from the external wall of the furnace, examined at various levels, was increasing. The highest temp. of the lining layers occurred at the level of the liquid bath. The lowest temp. were recorded at the level of the furnace vault. High temp. also occurred in the lining layers at the bottom of the furnace.
The article uses computer modeling to study the use of ground heat pumps from alternative energy sources in the heat supply of the city of Kelbajar. For this purpose, the experience of developed countries was studied and a diagram of the heat supply system of the object under study was selected using computer modeling. The bivalent-parallel operating mode of the heat pump system was adopted and studied, and the conversion coefficient of the heat pump was calculated. The storage tank and its parameters for heat accumulation are selected. An auxiliary boiler was selected to meet the heating demand during the peak period and its characteristic parameters were determined. A solar collector was used as an additional heat source. The quantity, geometric dimensions and other parameters of the solar collector have been determined. The characteristics of the soil probe are given in the table. It is accepted that the working fluid of the probe is a 25% water-glycol solution. The temperature of the soil around the probe, the temperature of the working fluid at the inlet and outlet of the heat pump are determined and specified in the form of a graph. For the heating system, the heat load of the heat pump, solar collector, auxiliary boiler into the system and the conversion coefficient of the heat pump are graphically shown. As a result of the simulation, the energy produced (annual), losses (annual), energy used (annual), solar circuit, the required power and presented in the form of a table. The influence of the heat pump system on the environment is studied and it is shown that it is an environmentally friendly heat and cold supply system.
PL
W artykule wykorzystano modelowanie komputerowe do zbadania zastosowania gruntowych pomp ciepła wykorzystujących alternatywne źródła energii w zaopatrzeniu w ciepło miasta Kelbajar. W tym celu wykorzystano doświadczenia krajów rozwiniętych i za pomocą modelowania komputerowego wybrano schemat systemu zaopatrzenia w ciepło badanego obiektu. Przyjęto i zbadano biwalentno-równoległy tryb pracy układu pompy ciepła oraz obliczono współczynnik konwersji pompy ciepła. Dobiera się zasobnik i jego parametry akumulacji ciepła. Do zaspokojenia zapotrzebowania na ciepło w okresie szczytowym dobrano kocioł pomocniczy i określono jego parametry charakterystyczne. Jako dodatkowe źródło ciepła zastosowano kolektor słoneczny. Określono ilość, wymiary geometryczne i inne parametry kolektora słonecznego. Charakterystykę sondy gruntowej podano w tabeli. Przyjmuje się, że czynnikiem roboczym sondy jest 25% roztwór wody i glikolu.Temperaturę gruntu wokół sondy, temperaturę płynu roboczego na wlocie i wylocie pompy ciepła określa się i podaje w postaci wykresu. Dla układu grzewczego przedstawiono graficznie obciążenie cieplne pompy ciepła, kolektora słonecznego, kotła pomocniczego w systemie oraz współczynnik konwersji pompy ciepła.W wyniku symulacji wytworzona energia (rocznie), straty (rocznie) ), zużytą energię (rocznie), obwód fotowoltaiczny, wymaganą moc i przedstawiono w formie tabeli.Bada się wpływ systemu pompy ciepła na środowisko i wykazano, że jest to przyjazny dla środowiska system zaopatrzenia w ciepło i chłód.
The work focuses on vertical cavity surface emitting lasers (VCSELs) made of nitride materials that emit a wavelength of 445 nm. Two structures were examined: a laser with a tunnel junction and implantation (TJ VCSEL) and an ITO contact (ITO VCSEL). The analysis delves into capacitance phenomena influencing the modulation speed of these lasers. The results highlight differences in active currents between two structures, i.e., currents which contribute to the modulation of the laser emission. According to the authors’ simulations, the TJ VCSEL is more effective in modulating the number of carriers in the active region than the ITO VCSEL, assuming the same modulation amplitude of driving current.
The article concerns the acoustic insulation of a double wall made of silicate blocks. A comparison is presented between the results of theoretical modelling and acoustic measurements of the completed partition. The paper focuses in particular on the differences observed in the low frequency range. Consideration is given to the influence of the natural modal distribution on the resultant sound insulation. The discussion on the basis of the collected results of comparing computer modelling and acoustic measurements of the physically realised wall was used to formulate the final conclusions.
PL
Artykuł dotyczy izolacyjności akustycznej ściany podwójnej wykonanej z bloczków silikatowych. Przedstawiono porównanie wyników modelowania teoretycznego z rezultatami pomiarów akustycznych wykonanej przegrody. Skupiono się przede wszystkim na zauważonych różnicach w zakresie małych częstotliwości. Przedstawiono rozważania dotyczące wpływu rozkładu modów własnych na wypadkową izolacyjność akustyczną. Analiza zebranych wyników porównania modelowania komputerowego oraz pomiarów akustycznych fizycznie zrealizowanej przegrody posłużyła do sformułowania wniosków końcowych.
There is being presented simulation of increasing membrane permeability cellular baker’s yeast for the set values concentrations of alcohol solutions. It allows for easy activity forecasting intracellular catalase. Due to the costs associated with disposal large volumes of waste and the purchase of permeabilizing agents the tolerance of the permeabilization process to changes in alcohols concentration was checked. For this purpose, appropriate mathematical models were used. The obtained results confirm the high sensitivity of the process to changes in concentration permeabilizing factor. Of the three permeabilizations studied, this is the process using ethanol turned out to be the least tolerant to change concentration of the permeabilizing factor. The concentration of the solution of this alcohol, which will be used in permeabilization to obtain cells yeast with catalase activity half of the optimal activity, is only 20% lower than the optimal concentration. Processes permeabilization using the other two alcohols considered less sensitive to changes in their concentration. The concentrations of 1-propanol and 2-propanol solutions for AS=½ Aopt are 2.5 times and 3.5 times lower than the optimal concentrations, respectively.
This study focuses on utilizing computer modeling and simulation techniques, specifically the ANSYS software, to analyze the dynamics of bridge structures. The primary objective was to study the vibrations of a riverbed metal bridge structure and determine their characteristics. The research involved theoretical dynamic calculations considering the design features of the bridge components and the materials used in their construction. The obtained results enabled the determination of resonance frequencies for the vibration modes. By utilizing the ANSYS software, a three-dimensional virtual model of the bridge structure was created, allowing for a detailed analysis of its dynamic behavior. The first three vibration modes of the riverbed metal bridge structure were calculated, and numerical results were obtained for six modes. The findings of this research have practical significance as they provide informed decision-making support during the construction, maintenance, and modernization of bridge structures. The study of bridge dynamics using advanced technologies contributes to enhancing the safety, reliability, and longevity of these vital infrastructure assets.
PL
Niniejsze badanie koncentruje się na wykorzystaniu technik modelowania komputerowego i symulacji, w szczególności oprogramowania ANSYS, do analizy dynamiki konstrukcji mostowych. Głównym celem było zbadanie drgań metalowej konstrukcji mostu w korycie rzeki i określenie ich charakterystyki. Badania obejmowały teoretyczne obliczenia dynamiczne uwzględniające cechy konstrukcyjne elementów mostu oraz materiały użyte do ich budowy. Uzyskane wyniki umożliwiły wyznaczenie częstotliwości rezonansowych dla postaci drgań. Wykorzystując oprogramowanie ANSYS stworzono trójwymiarowy wirtualny model konstrukcji mostu, pozwalający na szczegółową analizę jego dynamicznego zachowania. Obliczono trzy pierwsze postacie drgań metalowej konstrukcji mostu koryta rzeki i uzyskano wyniki numeryczne dla sześciu postaci. Wyniki tych badań mają znaczenie praktyczne, ponieważ zapewniają świadome wsparcie w podejmowaniu decyzji podczas budowy, utrzymania i modernizacji obiektów mostowych. Badanie dynamiki mostów przy użyciu zaawansowanych technologii przyczynia się do poprawy bezpieczeństwa, niezawodności i trwałości tych kluczowych elementów infrastruktury.
W pracy opisano techniki modelowania trójwymiarowego stosowane w przemyśle, w tym zasady modelowania metodą MES, która obecnie jest powszechnie stosowana podczas procesów projektowych w różnorodnych gałęziach przemysłu. Omówiono najbardziej popularne metody druku przestrzennego stosowane do wytwarzania zaprojektowanych elementów. Wskazano, że druk przestrzenny nie jest jeszcze rozpowszechniony w branży energetycznej tak jak w innych gałęziach przemysłu, co warunkuje możliwość jego zastosowania do produkcji izolacyjnych elementów konstrukcyjnych linii energetycznych. W pracy zaprezentowano w pełni funkcjonalny element osprzętu linii energetycznej wykonany przy użyciu technologii FDM wraz z wynikami badań.
EN
Publication presents the variety of 3D modeling techniques in industry, and describes the principle of FEM modeling, which is now commonly used in design processes in various industries. The 3D printing methods of designed elements were also shown, and the most popular ones were described. It was pointed out that the 3D printing in the power industry is not yet as popular as in other industries, which significantly increases the possibilities for the development of insulation parameters of power line construction elements. A fully functional element made using FDM technology was presented, which shows the usefulness of this technology as well as gives further opportunities for its development.
Artykuł dotyczy problematyki wykrywania zwarć wysokooporowych w rozdzielczych sieciach średniego napięcia. Przedstawiono problemy detekcji zwarć wysokooporowych oraz omówiono niektóre zagadnienia dotyczące komputerowego modelowania tych zwarć pod kątem wykorzystania danych symulacyjnych do testowania algorytmów zabezpieczeniowych. Przedstawiono wyniki symulacyjne uzyskane za pomocą opracowanego w ATP-EMTP modelu sieci rozdzielczej średnich napięć.
EN
The paper is concerned with the issue of high impedance fault detection in distribution medium voltage networks. The high impedance fault detection difficulties are presented and some issues regarding computer modeling of these faults are discussed. Simulation results were obtained from MV network modelling in EMTP.
In this paper, the authors aim to develop a methodology for customer segmentation based on their response to marketing campaigns, considering customer value using predictive analytics methods and computer modeling tools. The scientific novelty of this article is the method of modeling and analyzing customer reactions to a marketing campaign. This method includes the following stages: questionnaire development and customer data collection; preliminary analysis of the received data; preparation of customer data in a formalized presentation; RFM analysis of customer value; building a model of customer feedback on a marketing campaign based on the solution list algorithm; analysis of the obtained results. The decision list algorithm was chosen to model customer response to marketing campaigns, which provides an inherent order to the rule set and a more accessible interpretation of the results. The IBM SPSS Modeler was used as a modeling tool. Customer information for the model was obtained through a survey conducted among customers of companies manufacturing packaging goods using a specially designed questionnaire. The practical value of the research lies in the application of the results of customer segmentation to create marketing strategies by a company that can consider the results of both models and group them to cover a wider range of customers.
PL
W artykule autorzy stawiają sobie za cel opracowanie metodologii segmentacji klientów na podstawie ich reakcji na kampanie marketingowe, z uwzględnieniem wartości klienta z wykorzystaniem metod analityki predykcyjnej i narzędzi modelowania komputerowego. Nowością naukową artykułu jest metoda modelowania i analizy reakcji klientów na kampanię marketingową. Metoda ta obejmuje następujące etapy: opracowanie kwestionariusza i zebranie danych o klientach; wstępną analizę otrzymanych danych; przygotowanie danych klienta w sformalizowanej prezentacji; analizę RFM wartości klienta; zbudowanie modelu opinii klientów o kampanii marketingowej w oparciu o algorytm listy rozwiązań; analizę uzyskanych wyników. Algorytm listy decyzyjnej został wybrany do modelowania reakcji klientów na kampanie marketingowe, co zapewnia nieodłączne uporządkowanie zestawu reguł i bardziej przystępną interpretację wyników. Jako narzędzie modelowania wykorzystano program IBM SPSS Modeler. Informacje o kliencie dotyczące modelu uzyskano poprzez ankietę przeprowadzoną wśród klientów firm produkujących towary opakowaniowe za pomocą specjalnie zaprojektowanej ankiety. Praktyczna wartość badania polega na zastosowaniu wyników segmentacji klientów do tworzenia strategii marketingowych przez firmę, która może uwzględnić wyniki obu modeli i pogrupować je w celu objęcia szerszego grona klientów.
In solving technological problems related to sheet metal deep drawing with the use of computer tools, the key issue is still the correct determination and entering of boundary conditions to FEM-based software. The procedure for preparing input data for modelling such processes includes geometric data (drawing of tools and material), technological parameters along with the contact conditions between the workpiece and the tools (friction model and type of lubricant) and material properties, in which work-hardening curves are of particular importance. In typical material databases of FEM-based software and designed for computer modelling of deep drawing processes, the properties of only a small number of material grades are available, and commercial software producers charge additional fees for each additional quantity. Those properties that are already in the database are usually devoid of basic information, e.g. related to the state of the material (material after recrystallization, annealing, cold working has different properties). In paper, experimental tests were carried out to determine flow curves based on cold tensile curves for flat samples made of EN-AW 1050A aluminium, Cu-ETP copper, CuZn37 brass and S235JRG2 steel. The investigation used a universal testing machine with a 20kN pressing force, equipped with specialized TestMotion software for measuring forces and displacements. It was calibrated and satisfies the metrological requirements for class 0.5. A comparative analysis of the curves determined by the analytical method was carried out. The material models obtained in the experimental tests were used in the computer simulation of the deep drawing processes of cylindrical drawpieces in the ABAQUS software. The results were experimentally verified in terms of comparing the changes in the pressing forces as a function of the displacement of the punch. The results obtained in the research can be used in industrial practice for computer-aided design of cold-deep drawing processes for drawpieces of various shapes from the discussed materials.
W artykule przedstawiono wybrane rezultaty badań eksperymentalnych dotyczących wpływu wysokiej temperatury na stateczność giętno-skrętną stalowych blachownic ze smukłym środnikiem. Wyznaczone wartości temperatury krytycznej oraz przemieszczeń poziomych porównano z wynikami zaawansowanych symulacji komputerowych. Podano także oszacowane eksperymentalnie wartości współczynników redukcyjnych właściwości mechanicznych stali.
EN
The selected results of experimental research on the influence of high temperature on the flexural-torsional stability of steel plate girders with a slender web are presented in this paper. Estimated values of critical temperature and horizontal displacements have been compared with the results of advanced numerical simulations. Moreover, experimentally evaluated reduction factors for steel mechanical properties at elevated temperature are given.
W artykule przedstawiono metodologię opracowania parametrycznego modelu geometrycznego zgodnego z technologią BrIM i powstałego na bazie modelu 3D+ modelu obliczeniowego drogowego mostu extradosed. Modele opracowano za pomocą dostępnego komercyjnego oprogramowania oraz autorskich rozwiązań programistycznych. Wykorzystano dostępną dokumentację przetargową budowanego mostu typu extradosed nad rzeką Dunajec w okolicy miejscowości Kurów.
EN
The article presents the methodology of developing a parametric geometric model, which is compliant with the BrIM technology, and a 3D+ based computational model of an extradosed bridge. The models were developed using the available, commercial software and proprietary programming solutions. It was done on the basis of the available tender documentation for the extradosed bridge constructed over the Dunajec River, near the town of Kurów.
Przyczółki stanowią skrajne podpory konstrukcji mostowych, których celem jest przeniesienie obciążeń (reakcji) z przęseł na ośrodek gruntowy. Każdy z powyższych rodzajów przyczółków charakteryzuje się odmienną specyfiką pracy statycznej. W referacie przedstawiono zasady ich komputerowego modelowania za pomocą metody elementów skończonych (MES) na podstawie przykładów z praktyki inżynierskiej.
EN
The abutments are extreme supports of bridge structures, whose task is to transfer loads (reactions) from spans to the ground. The each of the above types of abutments is characterized by a different specificity of static work. The paper presented the principles of their computer modeling using the finite element method (MES) based on examples from engineering practice.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.