Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Performances of a photovoltaic system using PV model based on nonlinear components

Aouissi Immad, Feraga Chams-Eddine

Przegląd Elektrotechniczny

|

2024

|

R. 100, nr 9

239--246

EN

Several research laboratories have focused their research on the development of mathematical models of PV cells/modules based on equivalent circuits, which contain linear resistors. However, the accuracy of the model and the output power delivered remain insufficient outside the Standard Test Condition STC. In this context, the development of a model providing these requirements remains a challenge for researchers. Contemplating this problem, a new single diode PV model is proposed, the constant shunt and series resistors are replaced by nonlinear resistors (variable with temperature) to highlight the effect of temperature on the PV module performance. In addition, the parameters of the proposed PV model are tuned by the Particle Swarm Optimization algorithm PSO, in which a fitness function is well minimized. This later, is given by discrepancy values between the measured output currents of the SW 85 poly RNA PV module and the predicted output currents, which are computed using the Newton Raphson method. A comparison has been made between standard PV model and the proposed PV model with nonlinear Rs and Rsh on the basis of the Maximum Power Point (MPP) values of the P-V and I-V curves under different operating conditions. Based on the obtained results, it has been proved that the nonlinear character of the resistances improves the maximum power output generated by the PV module. All the tasks performed in this work such as: modeling, simulation and treatment of experimental data were carried out under the MATLAB environment.

PL

Kilka laboratoriów badawczych skupiło swoje badania na opracowaniu modeli matematycznych ogniw/modułów fotowoltaicznych opartych na obwodach zastępczych, które zawierają rezystory liniowe. Jednakże dokładność modelu i dostarczona moc wyjściowa pozostają niewystarczające poza standardowymi warunkami testowymi STC. W tym kontekście opracowanie modelu spełniającego te wymagania pozostaje wyzwaniem dla badaczy. Biorąc pod uwagę ten problem, zaproponowano nowy model fotowoltaiczny z pojedynczą diodą, w którym rezystory bocznikowe i szeregowe zostały zastąpione rezystorami nieliniowymi (zmiennymi w zależności od temperatury), aby podkreślić wpływ temperatury na wydajność modułu fotowoltaicznego. Dodatkowo parametry proponowanego modelu PV dostraja się za pomocą algorytmu Particle Swarm Optimization PSO, w którym funkcja przystosowania jest dobrze zminimalizowana. To później wynika z wartości rozbieżności między zmierzonymi prądami wyjściowymi modułu PV poli RNA SW 85 a przewidywanymi prądami wyjściowymi, które są obliczane przy użyciu metody Newtona Raphsona. Dokonano porównania pomiędzy standardowym modelem fotowoltaicznym a proponowanym modelem fotowoltaicznym z nieliniowymi Rs i Rsh na podstawie wartości maksymalnego punktu mocy (MPP) krzywych P-V i I-V w różnych warunkach pracy. Na podstawie uzyskanych wyników wykazano, że nieliniowy charakter rezystancji poprawia maksymalną moc generowaną przez moduł PV. Wszystkie zadania realizowane w tej pracy, takie jak: modelowanie, symulacja i obróbka danych eksperymentalnych, zostały wykonane w środowisku MATLAB.

2

Assumptions for the mathematical model investigating the effect of railway line route parameters on the average speed of railway vehicles

Krzykawski Martin, Burdzik Rafał, Gołębiowski Piotr

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Transport

|

2024

|

z. 139

5--18

EN

Rail transport is the most efficient alternative to road transport. The popularity of this branch is constantly growing. As a consequence, it is noticed that key terminals, railway routes and HUB stations are constantly being overloaded, resulting in a reduction in the available capacity. This necessitates the passage of higher priority trains (mainly passenger trains), which requires the introduction of additional stops for freight trains and consequently reduces commercial speeds. A railway line is characterized, m.in, by parameters such as: electrification, maximum speed, railway line class, track width, etc. Each of these parameters can have an impact on the average speed of rail vehicles in rail transport. An additional factor determining speed is the capacity of railway lines. Due to the lower capacity and the consequent low average commercial speed, alternative routes for trains are being sought. The aim of the article is to analyze the assumptions for the mathematical model of the influence of technical parameters of routes and capacity of railway lines on the average speed of rail vehicles. In order to achieve this goal, the article is divided into five sections. The first section is an introduction to the article. The second section describes theoretical issues related to modelling in transport. The third section describes the issues of mathematical modeling using graph theory. The practical application of graph theory on the selected example is described in the fourth section. A summary of the article and preliminary research is presented in the last section.

PL

Transport kolejowy stanowi najefektywniejszą alternatywę dla transportu samochodowego. Popularność tej gałęzi ciągle rośnie. W konsekwencji zauważa się, że kluczowe terminale, szlaki kolejowe i stacje HUBowe są ciągle dociążane, w efekcie czego zmniejsza się dostępna na nich przepustowość. Wymusza to konieczność przepuszczania pociągów o wyższym priorytecie (głównie pociągów pasażerskich), co wymaga wprowadzenia dodatkowych postojów dla pociągów towarowych i w konsekwencji powoduje zmniejszanie prędkości handlowej. Linia kolejowa charakteryzowana jest m.in. przez takie parametry jak: elektryfikacja, prędkość maksymalna, klasa linii kolejowej, szerokość toru itd. Każdy z tych parametrów może mieć wpływ na średnią prędkość pojazdów szynowych w transporcie kolejowym. Dodatkowym czynnikiem determinującym prędkość jest przepustowość linii kolejowych. W związku z mniejszą przepustowością oraz w konsekwencji niską średnią prędkością handlową poszukuje się alternatywnych tras dla pociągów. Celem badań przedstawionych w niniejszym artykule jest analiza założeń do modelu matematycznego definiującego wpływ parametrów trasy linii kolejowej na średnią prędkość pojazdów szynowych w transporcie kolejowym. Aby zrealizować tak postawiony cel artykuł podzielono na pięć sekcji. Sekcja pierwsza stanowi wprowadzenie do artykułu. W sekcji drugiej opisano zagadnienia teoretyczne w odniesieniu do problematyki modelowania w transporcie. Sekcja trzecia opisuje zagadnienia modelowania matematycznego z wykorzystaniem teorii grafów. Praktyczne zastosowanie teorii grafów na wybranym przykładzie opisano w sekcji czwartej. Podsumowanie artykułu i wstępnych badań przedstawiono w ostatniej sekcji.

3

Deformations of soil masses under the action of human-induced factors

Kuzlo Mykola, Moshynskyi Viktor, Zhukovska Nataliia, Zhukovskyy Viktor

Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska

|

2024

|

T. 14, nr 1

111--114

EN

Significant changes in the stress-strain state cause a change in the soil profile of the massif, which is affected by various physical and chemical factors. In particular, groundwater filtration, mass transfer, heat transfer, dissolution and leaching of soil masses. This can lead to various types of accidents. Therefore, the study of the stress-strain state of the soil massif is an important topic. Nonlinear dependences in the form of polynomials of the modulus of deformation and Lame coefficients on the concentration of salt solutions and their temperature have been received in this research based on experimental research and their statistical processing. This allowed improving the mathematical model of the stress-strain state of the soil taking into account the nonlinear deformation processes occurring in the soil masses under the presence and filtration of saline solutions in non-isothermal conditions.

PL

Znaczące zmiany stanu naprężeniowo-odkształceniowego powodują zmianę profilu glebowego masywu, na który wpływają różne czynniki fizyczne i chemiczne. W szczególności filtracja wód gruntowych, przenikanie masy, przenoszenie ciepła, rozpuszczanie i wymywanie mas glebowych. Może to prowadzić do różnego rodzaju wypadków. Dlatego ważnym tematem jest badanie stanu naprężeniowo-odkształceniowego masywu glebowego. W niniejszych badaniach otrzymano nieliniowe zależności w postaci wielomianów modułu odkształcenia i współczynników Lame’a od stężenia roztworów soli i ich temperatury w oparciu o badania eksperymentalne i ich obróbkę statystyczną. Pozwoliło to na udoskonalenie modelu matematycznego stanu naprężeniowo-odkształceniowego gruntu uwzględniającego nieliniowe procesy odkształceń zachodzących w masach gruntu pod wpływem obecności i filtracji roztworów soli w warunkach nieizotermicznych.

4

Dynamic models for gas and water flow in pipelines

Osiadacz Andrzej J.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2024

|

Nr 11

2--8

EN

Mathematical models for transient flow of gas and water are described. The basic equations describing the transient flow of fluid in pipe are derived from an equation of motion, an equation of continuity and state equation. For water, mathematical models have been formulated based on compressible and incompressible flow theory. The simplified models for gas were obtained by neglecting some terms in the basic equations.

PL

Omówiono modele matematyczne nieustalonego przepływu wody i gazu. Równania ogólne opisujące nieustalony przepływ płynu w rurze wyprowadzono na podstawie równania ciągłości, zachowania momentu oraz równania stanu. W przypadku wody modele sformułowano zarówno dla przypadku ściśliwego jak również nieściśliwego. Uproszczone modele opisujące nieustalony przepływ gazu otrzymano pomijając niektóre człony w równaniach wyjściowych.

5

Differentiation of the composition of combined soil-tillage machines depending on the conditions of use

Salo Vasul, Pastukhov Valerii, Leshchenko Serhii, Shchur Taras, Dzhidzhora Oleg, Szwedziak Katarzyna, Parafiniuk Stanisław

Agricultural Engineering

|

2024

|

Vol. 28, No. 1

353--365

EN

The authors propose an approach to complete a task that is important for agricultural production, while ensuring a specified quality index of soil cultivation with minimal energy and labor costs and maximum reduction of negative environmental impact on soil and the surrounding environment. This is done using combined machines with an optimal set of working bodies. Achieving this goal involves differentiating the composition of combined soil-tillage machines depending on their operating conditions based on a methodology that can be based on an algorithm for determining the overall quality index, mathematical models of the functioning of individual working bodies, and appropriate original software.

PL

Zaproponowano podejście do rozwiązania zadania ważnego z punktu widzenia produkcji rolnej, przy jednoczesnym zapewnieniu określonego wskaźnika jakości uprawy gleby, minimalnych kosztach energii i pracy oraz maksymalnym zmniejszeniu negatywnego wpływu na glebę i otaczające środowisko. Podejście zakłada zastosowanie agregatu uprawowego z optymalnym układem zespołów roboczych. Osiągnięcie tego celu wymaga zróżnicowania układu zespołów roboczych agregatów uprawowych w zależności od warunków ich pracy. Określa się je z wykorzystaniem metodologii, która może bazować na algorytmie w celu określenia ogólnego wskaźnika jakości oraz opracowania modeli matematycznych funkcjonowania poszczególnych organów roboczych, a także z wykorzystaniem autorskiej aplikacji.

6

Szacowanie wartości współczynnika przewodności cieplnej skał dolomitu głównego na podstawie składu mineralnego i porowatości

Przelaskowska Anna, Kubik Benedyk

Nafta-Gaz

|

2023

|

R. 79, nr 1

3--10

PL

Jednym z niezbędnych parametrów do określenia warunków termicznych zbiornika geotermalnego jest współczynnik przewodności cieplnej skał. Przewodność cieplna zależy od innych własności skał, takich jak skład mineralny i porowatość. Do obliczenia wartości tego parametru można więc stosować modele matematyczne uwzględniające zarówno zawartość objętościową i przewodność cieplną poszczególnych minerałów i roztworów porowych, jak i strukturę skały. W pracy wykorzystano różnego rodzaju modele, od najprostszych, warstwowych, po bardziej skomplikowane modele inkluzji niesferycznych. Obliczone wartości zweryfikowano na podstawie pomiarów laboratoryjnych przewodności cieplnej. Badania wykonano na próbkach dolomitu charakteryzujących się mało zróżnicowanym składem mineralnym, a jednocześnie dużą zmiennością porowatości (od 3% do 27%). Parametr porowatości ma widoczny wpływ na dopasowanie poszczególnych modeli matematycznych. Najlepszą zbieżność wartości pomierzonych i wyliczonych uzyskano w przypadku próbek o wysokiej porowatości (powyżej 25%) za pomocą modelu średniej arytmetycznej. W przypadku próbek o niższej porowatości najlepsze dopasowanie otrzymano przy wykorzystaniu modelu średniej harmonicznej, modelu inkluzji sferycznych (przypadek skały składającej się ze sferycznych ziaren rozproszonych w roztworze porowym) oraz modeli inkluzji niesferycznych (przypadek porów w formie szczelin o kształcie dysków). Wszystkie modele dobrze odzwierciedlają trendy zmienności otrzymane dla wartości pomierzonych. Uzyskane korelacje charakteryzują się wysokimi współczynnikami determinacji R2, przekraczającymi 0,86. Wysoka jakość korelacji pozwoliła na wprowadzenie poprawki umożliwiającej przybliżenie wartości wymodelowanych do rzeczywistych. Otrzymane wyniki pozwoliły na dobór optymalnych modeli umożliwiających ocenę wartości przewodności cieplnej dolomitów na podstawie składu mineralnego. W przypadku skał o bardzo wysokiej, przekraczającej 25%, porowatości najlepiej dopasowuje się model średniej arytmetycznej. W przypadku pozostałych próbek najlepszą zgodność wartości wyliczonych i pomierzonych uzyskano po zastosowaniu poprawki; wyniki są bardzo zbliżone dla wszystkich zastosowanych modeli.

EN

Thermal conductivity is one of the parameters essential to determine thermal conditions of a geothermal reservoir. The value of this parameter depends on other rock properties, such as mineral composition and porosity. Therefore, mathematical models that take into account both the volumetric content and thermal conductivity of individual minerals and pore solutions as well as the rock structure, can be used to calculate the value of thermal conductivity. In this study, different types of mathematical models were used, from the simplest layer models to more complex non-spherical inclusion models. The calculated values were verified by laboratory measurements of thermal conductivity. The tests were carried out on dolomite samples characterized by similar mineral composition and varied porosity (from 3 to 27%). The porosity parameter has an apparent influence on particular mathematical models. The best fitting of measured and calculated values was obtained for samples with high porosity (above 25%), with the use of the arithmetic mean model. For samples with lower porosity, the best fit was obtained for harmonic mean, spherical inclusions (the case of a rock consisting of spherical grains dispersed in a pore solution), and non-spherical inclusions (the case of pores in the form of disc-shaped fractures) models. All models reflect well the variation trends obtained for the measured values. The correlations obtained are characterized by high determination coefficients R2, exceeding 0.86. Based on high quality correlations, a correction allowing to approximate the modelled values to the laboratory measured ones was introduced. The results made it possible to select optimum models for estimating the value of thermal conductivity of dolomites based on their mineral composition. For rocks of very high porosity, exceeding 25%, the arithmetic mean model fitted best. For the other samples, the best fit was obtained after applying a correction; the results are very similar for all models used.

7

Water hummer in fluid networks

Osiadacz Andrzej J.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2023

|

Nr 7-8

8--14

EN

The article discusses the problem of water hammer in fluid networks (gas, water supply and in pipelines transporting two-phase fluids. Mathematical models and selected computational algorithms are given.

PL

W artykule omówiono problem uderzenia hydraulicznego w sieciach płynowych (gazowych, wodociągowych oraz w rurociągach transportujących płyny dwufazowe. Podano modele matematyczne oraz wybrane algorytmy obliczeniowe.

8

ET Inspektor. Monitorowanie zużycia urządzeń ciśnieniowych online

Siedmiogrodzki Bartłomiej

Energetyka Cieplna i Zawodowa

|

2023

|

Nr 4

146

PL

Obiektywne określenie stanu technicznego urządzenia to jedno z kluczowych zagadnień w procesie zarządzania przedsiębiorstwem. Istotna jest zwłaszcza pomoc w podjęciu decyzji dotyczących modernizacji czy realizacji nowych inwestycji.

9

Wpływ wybranych parametrów na jednostkowy koszt produkcji ciepła w elektrociepłowni w technologii gazowo-parowej dwupaliwowej

Otawa Aleksandra

Rynek Energii

|

2022

|

Nr 3

28--32

PL

W artykule za pomocą pochodnej cząstkowej, wyliczonej na podstawie wzoru jednostkowego kosztu produkcji ciepła w zapisie z czasem ciągłym, zaprezentowano jak wybrane parametry techniczno-ekonomiczne wpływają na koszty produkcji ciepła w elektrociepłowni gazowo-parowej dwupaliwowej w układzie równoległym z turbiną upustowokondensacyjną. Wpływ zmiennych cen paliw oraz powiązanych z nimi innych kosztów na koszty produkcji ciepła trudno analizować, w artykule pokazano jak modele matematyczne w zapisie z czasem ciągłym mogą w tym pomóc.

EN

The article presents, using a partial derivative, calculated on the basis of the formula for the unit cost of heat production in a continuous record, how the selected technical and economic parameters affect the costs of heat production in a dual-fuel gas-steam CHP plant in a parallel system with an extraction-condensing turbine. The impact of variable fuel prices and related other costs on the costs of heat production is difficult to analyze, the article shows how mathematical models in the notation over time can help in this.

10

Theoretical research of the chip removal process in milling of the closed profile slots

Gnytko O., Kuznetsova A.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2022

|

Vol. 113, nr 2

69--76

EN

Purpose: The chip removal from the cutting zone of closed slots (T-shaped, "dovetail", etc.) is relevant since the repeated cutting of the chip with the blades of the tool teeth leads to a decrease in the resource of the cutting tool and processing accuracy. However, theoretical studies of the processes of filling, accumulation, and movement of the chip have not been considered. The purpose of the research is to develop the theoretical foundations of the chip filling and removing processes from profile slots using pneumatic hydrodynamic action of pressure jets of cooling liquid. Design/methodology/approach: Several stages of the analysed process are considered, namely the separation and filling of the space between the cutter teeth with the chip, filling the machined slot with the chip, removing the chip element from the space between the cutter teeth, moving the chip element along the machined slot, moving the chip array along the machined slot, pneumatic hydrodynamic impact. Findings: The complex of mathematical models have been developed to describe the functioning of the chip removal system during the milling of the closed profile slots in this research. The set of the developed models makes it possible to determine the required values of the design and operating parameters of devices that ensure the chip removal from the cutting zone as a result of the use of inertial forces and the application of additional compulsory forces. Research limitations/implications: Theoretical studies were applied for T-shaped slots for milling cutters with diameters from 12.5 mm to 95 mm made of high-speed steel and carbide inserts during steels and cast irons processing. The use of pneumatic hydrodynamic action is limited by the diameters of the nozzle hole from 0.5 mm to 3 mm. Practical implications: The practical significance of the research lies in the ability to control the process of timely chip removal from the cutting zone and to prevent the repeated ingress of the chip under the milling cutter blade. This is achieved by a set of mathematical models that simulate the chip removal process. Research can be applied in production in slots milling, using a liquid not only to cool the cutting zone but also to remove the chip in a timely manner. Originality/value: Theoretical studies previously not carried out for closed profile slots are presented in the research.

11

Szacowanie ilości materii organicznej na podstawie zawartości pierwiastków śladowych

Przelaskowska Anna, Zagórska Urszula, Mroczkowska-Szerszeń Maja, Ziemianin Konrad

Nafta-Gaz

|

2021

|

R. 77, nr 4

219--226

PL

Wiele pierwiastków śladowych wykazuje związki z materią organiczną TOC. Zależności te pozwalają na wykorzystanie pomiarów składu chemicznego do modelowania zawartości TOC. Celem przedstawionej pracy była ocena możliwości szacowania ilości materii organicznej na podstawie zawartości pierwiastków śladowych takich jak: Ni, Cu, Mo, U, V, Zn, Cr, Sr, Pb i Co dla głębokomorskich łupków sylurskich. Przebadano związki korelacyjne pomiędzy poszczególnymi pierwiastkami i zawartością materii organicznej. Następnie utworzono modele pozwalające na wyliczenie ilości materii organicznej na podstawie zawartości pierwiastków, dla których zaobserwowano znaczące związki z TOC. Wykorzystano zarówno bardziej dokładne badania składu chemicznego wykonane metodą spektrometrii masowej ICP-MS, jak i pomiary o niższej wykrywalności wykonane przenośnym spektrometrem fluorescencji rentgenowskiej EDXRF. Stwierdzono zależności pomiędzy zawartością pierwiastków śladowych a ilością materii organicznej TOC dla pierwiastków takich jak: V, Cu, U, Ni, Mo, Cr (metoda ICP-MS) oraz V, Cu, Cr i Ni (metoda XRF). Za pomocą metody regresji wielorakiej skonstruowano modele o współczynnikach determinacji R2 od 0,84 do 0,92 (dla metody ICP-MS) i od 0,75 do 0,78 (dla metody XRF) umożliwiające szacowanie ilości materii organicznej na podstawie zawartości pierwiastków śladowych. Uzyskane modele matematyczne pozwalają na wyliczanie zawartości materii organicznej TOC dla głębokomorskich, bogatych w materię organiczną łupków sylurskich na bazie pomiarów pierwiastków śladowych wykonanych metodą spektrometrii masowej ICP-MS oraz metodą fluorescencji rentgenowskiej XRF. Szczególnie istotna jest możliwość wykorzystania pomiarów przeprowadzonych przenośnym spektrometrem fluorescencji rentgenowskiej. Badania te są szybkie, mogą być prowadzone na próbkach okruchowych w trakcie trwania wiercenia. Modele oparte na wynikach XRF pozwalają więc w szybki sposób modelować zawartość TOC jeszcze w trakcie wiercenia.

EN

Many trace elements are associated with organic matter. The total organic carbon (TOC) content can be thus calculated basing on the chemical composition measurements. The aim of the presented paper was to evaluate the possibility of estimating the organic matter amount on the basis of trace elements such as: Ni, Cu, Mo, U, V, Zn, Cr, Sr, Pb and Co, for Silurian black shales. Correlations between individual elements and total organic carbon were analysed. Next, mathematical models allowing to calculate the amount of organic matter based on the content of elements significantly related to TOC were constructed. Both more accurate chemical composition analyses (ICP-MS mass spectrometry method) and measurements of lower detectability performed with portable X-ray fluorescence spectrometer EDXRF were used. The relationships between the content of trace elements and the total organic carbon content TOC were found for such elements as: V, Cu, U, Ni, Mo, Cr (ICP-MS) and V, Cu , Cr and Ni (XRF). Mathematical models allowing for TOC quantification based on trace elements, characterized by determination coefficients R2 from 0.84 to 0.92 (for ICP MS method) and from 0.75 to 0.78 (for XRF method) were obtained with the use of the multiple regression method. The mathematical models allow to calculate the content of organic matter TOC for Silurian black shales on the basis of trace element data obtained by both mass spectrometry ICP-MS and X-ray fluorescence spectrometry EDXRF. The possibility of using measurements made with a portable X-ray fluorescence spectrometer is particularly important. Such measurements are fast and can be carried out on cuttings during the drilling process. Models based on XRF results therefore allow for quick modelling of the TOC content during the drilling process.

12

Examples of pollutant transport models in groundwater of a municipal waste landfill - case study

Ciuła Józef

Journal of Engineering, Energy and Informatics

|

2021

|

No. 1

80--92

EN

Landfills must be constantly monitored in terms of their impact on soils, groundwater and surface water, as well as plants and air quality. Leachate with high content of inorganic and organic substances, heavy metals and toxic compounds pose particular hazard. Release of leachates from the landfill may occur as a result of insulation leakage, leading to the transfer of hazardous substances into the soil and the aquifer. This paper is an attempt to describe the structure of the mathematical model used for the analysis of groundwater flow and possible directions of contaminants migration in the aquifer of an active landfill as a result of leachate release. The models have been assessed, which indicated the necessity of validation and calibration in order to obtain credible results. The analysis of literature has shown that mathematical models are often used as a tool in scientific or industrial studies. Available software products used for modeling migration of contaminants in groundwater are a vital part in landfill management and forecasting its potential environmental impact.

PL

Składowisko odpadów jest obiektem wymagającym ciągłego monitoringu jego oddziaływania na gleby, wody podziemne i powierzchniowe, rośliny oraz powietrze. Szczególne zagrożenie stwarzają odcieki zawierające duży ładunek substancji nieorganicznych, organicznych oraz metali ciężkich i związków toksycznych. Uwolnienie odcieków z bryły składowiska może wynikać z nieszczelności jego izolacji, co skutkuje przedostaniem się do gleby i warstwy wodonośnej substancji niebezpiecznych. W artykule podjęto próbę opisu konstrukcji modelu matematycznego wykorzystywanego do wykonania analizy przepływu wód podziemnych i prawdopodobnych kierunków migracji zanieczyszczeń w warstwie wodonośnej czynnego składowiska odpadów w przypadku uwolnienia odcieków. Wykonano ocenę modeli wraz z koniecznością ich walidacji i kalibracji w celu uzyskania wiarygodnych wyników. Analiza literatury przedmiotu wykazała, że modele matematyczne są często wykorzystywane jako narzędzie w badaniach naukowych oraz branżowych. Dostępne programy komputerowe przeznaczone do modelowania migracji zanieczyszczeń w wodach podziemnych stanowią ważny element zarządzania składowiskiem i prognozy jego potencjalnego oddziaływania na środowisko.

13

A New Approach for Thermal Resistance Prediction of Different Composition Plain Socks in Wet State. Part 2

Mansoor Tariq, Hes Lubos, Bajzik Vladimir

Autex Research Journal

|

2021

|

Vol. 21, no. 2

238--247

EN

Socks’ comfort has vast implications in our everyday living. This importance increased when we have undergone an effort of low or high activity. It causes the perspiration of our bodies at different rates. In this study, plain socks with different fiber composition were wetted to a saturated level. Then after successive intervals of conditioning, these socks are characterized by thermal resistance in wet state at different moisture levels. Theoretical thermal resistance is predicted using combined filling coefficients and thermal conductivity of wet polymers instead of dry polymer (fiber) in different models. By this modification, these mathematical models can predict thermal resistance at different moisture levels. Furthermore, predicted thermal resistance has reason able correlation with experimental results in both dry (laboratory conditions moisture) and wet states.

14

Technika cyfrowa w energooszczędnej eksploatacji pomp i ujęć głębinowych. Cz. 1 Modele matematyczne wspomagające podejmowanie decyzji eksploatacyjnych

Strączyński Marian

Pompy, Pompownie

|

2020

|

nr 1

63--67

PL

Problem optymalizacji energetycznej w eksploatacji ujęć i pomp głębinowych [11] wymaga uwzględnienia wzajemnego przenikania się zagadnień z techniki pompowej, hydrogeologii, elektrotechniki oraz techniki systemów. Systemowe wspomaganie w przetwarzaniu informacji z eksploatacji niewątpliwie ułatwia energooszczędne zarządzanie w tym zakresie.

15

Analiza modeli matematycznych opisujących nieustalony przepływ gazu w gazociągu

Osiadacz Andrzej J., Leszczyńska Marta

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2020

|

Nr 7-8

13--18

PL

W artykule dokonano analizy porównawczej dwóch modeli matematycznych opisujących nieustalony przepływ gazu w gazociągu, modelu hiperbolicznego i modelu parabolicznego. Celem analizy było określenie warunków pracy gazociągu dla każdego z modeli.

EN

The article presents a comparative analysis of two mathematical models describing the transient gas flow in a pipeline, a hyperbolic and parabolic model. The main goal of the analysis was to determine the operating conditions of the gas pipeline for each model.

16

Analizy epidemiologiczne w środowisku MATLAB/Octave

Bartłomiejczyk Agnieszka, Wata Marcin

Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej

|

2019

|

Nr 65

11--16

PL

W artykule skonstruowano proste modele matematyczne rozprzestrzeniania się chorób zakaźnych oparte na równaniach różniczkowych oraz automatach komórkowych. Na przykładzie modeli SIS i SIR zilustrowano praktyczne zastosowanie pojęć matematycznych nauczanych w toku studiów. Za pomocą symulacji komputerowych, do których użyto pakietów matematycznych MATLAB i Octave, uzyskano wizualizacje tempa rozwoju danej choroby oraz zasięgu epidemii. Ponadto przedstawiono informacje o zastosowaniu e-technologii w kształceniu studentów.

EN

Epidemiology is a branch of medicine that studies the causes, development and spread of infectious diseases, as well as other large-scale diseases in human societies. Information about infectious diseases helps to control the health problem of the society and enables research of the outbreak of an epidemic. In our article, we construct simple mathematical models of the spread of infections: the model of a disease with no immunity against re-infection (SIS model) and the model including such an effect (SIR model). Moreover, we present numerical simulations in MATLAB and Octave, which illustrate the rate and extent of disease epidemics. In addition, information on the use of e-technologies in the education of students is presented.

17

Wpływ adsorpcji substratu na charakterystykę stacjonarną i dynamiczną katalitycznego reaktora fluidyzacyjnego sprzężonego z fluidyzacyjnym wymiennikiem ciepła

Bizon Katarzyna

Przemysł Chemiczny

|

2019

|

T. 98, nr 1

74--78

PL

Sformułowano matematyczny model katalitycznego reaktora fluidyzacyjnego współpracującego z fluidyzacyjnym wymiennikiem ciepła. Omówiono wpływ zjawiska adsorpcji fizycznej substratu na charakterystykę stacjonarną i dynamiczną analizowanej konfiguracji. Wykazano, że w zakresie niskich temperatur surowca adsorpcja ma istotny wpływ na położenie gałęzi stanów stacjonarnych. Dokonano analizy wpływu sorpcji fizycznej na dynamikę reaktora podczas jego rozruchu oraz w sytuacji występowania zewnętrznych perturbacji.

EN

Math. model of a system of 2 interconnected fluidization devices was developed. The system consisted of a catalytic reactor and a heat exchanger. It was used to computer simulations of chem. reactions under varying conditions. Low temp. of the raw material introduced into the system had a significant impact on the course of the processes.

18

Optymalizacja procesu technologicznego z wykorzystaniem planowanego eksperymentu

Skalski Konstanty, Filipowski Ryszard, Marciniak Mieczysław, Bańczerowski Jakub

Inżynieria Powierzchni

|

2019

|

nr 1

26--34

PL

Modelowanie procesów technologicznych stawia wciąż nowe wyzwania ośrodkom badawczym w problematyce, dotyczącej w szczególności aspektów matematycznych. W pracy podjęto w oparciu o wybrany proces technologiczny zagadnienie jego opisu fizycznego, w którym najogólniej były wielkości badane (poprzez zmienne niezależne) i wielkości wynikowe (jako zmienne zależne). Zaproponowane modele matematyczne dla wielu zmiennych odpowiadają równaniu (wielomianowemu) drugiego stopnia. Celem zaś identyfikacji szczegółowej postać modelu zaproponowano odpowiednio trzypoziomowy plan eksperymentu. W przykładowych rozważaniach przyjęto funkcję regresji dla czterech zmiennych niezależnych. Otrzymane równanie regresji dla zmiennych niezależnych i zależnych zweryfikowano statystycznie parametrami tj. współczynnikiem regresji wielokrotnej, testem Snedocora oraz t-Studenta. Finalna postać statystyczna modelu posłużyła do znalezienia warunków jego optymalizacji. Otrzymane punkty ekstremalne oraz ekstremalna wartość funkcji (MIN, MAX) pozwalają wskazać najistotniejsze warunki realizacji procesu technologicznego. Przedstawiona metodyka może być wykorzystana dla dowolnie zróżnicowanych modeli matematycznych drugiego stopnia z uwagi na możliwość analitycznego rozwiązania zagadnienia optymalizacji.

EN

Modelling of technological processes constantly poses new challenges to research centres in issues related to the peculiarity of mathematical aspects. In the paper, on the basis of the selected technological process, the problem of its physical description was undertaken, in which most generally there were examined quantities (through independent variables) and resultant quantities (as dependent variables). The proposed mathematical models for many variables correspond to the (polynomial) second degree equation. In order to identify the detailed form of the model, a three-level plan of the experiment was proposed accordingly. In the exemplary considerations, a regression function was adopted for four independent variables. The obtained regression equation for independent and dependent variables was verified statistically by parameters, i.e. the multiple regression coefficient, the Snedocor test and the t- Student test. The final statistical form of the model was used to find the conditions for its optimization. The obtained extreme points and the extreme value of the function (MIN, MAX) allow to indicate the most important conditions for the implementation of the technological process. The presented methodology can be used for any of the most diversesecond degree mathematical models due to the possibility of analytical solution of the optimization problem.

19

The use of mathematical experiments planning in building materials quality research

Dvorkin Leonid, Prokopski Grzegorz, Marchuk Vitaliy, Huts Andriy

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2019

|

z. 66, nr 4

5--16

EN

The issue of ensuring the construction of materials and products, necessary quality characteristics and durability, is associated with the solution of many problems arising both in the construction industry enterprises and in the conditions of a construction site. Most of these (construction-technological) problems are solved due to the rational choice of raw materials, changes in the ratio between the main components, as well as production modes. The method of solving such problems assumes simultaneous consideration of many factors (composition, consumption of components, formation conditions, hardening, etc.) and providing many parameters (workability, strength, frost resistance, water resistance, etc.), which in practice is difficult to implement by traditional methods of experimentation because of high labor intensity of the work and the need for complex analysis. The article considers using methods of system analysis and mathematical planning of experiments in the study of building materials quality. Methods of obtaining mathematical models of various types, their interpretation and analysis, as well as the basic principles of using system analysis for solving the problems of building materials technology are presented. The technique of mathematical planning of experiments is presented. The main types of tasks solved with this method are analyzed, optimization criteria for solving problems of concrete technology are formulated. Methods for constructing linear and nonlinear models, their statistical analysis, and typical plans for carrying out experiments are presented.

20

A Study on the Effect of Operating Parameters on the Efficiency of a Mercury Removal Unit From Natural Gas

Mohsen Ahmed, Farouq Rania, Farag Hassan A., Salem Mostapha

Civil and Environmental Engineering Reports

|

2019

|

Vol. 29, no. 2

117--155

EN

In this study, an industrial fixed-bed for mercury adsorption from natural gas, was evaluated by mathematical models. Equilibrium isotherms, kinetics equations, and adsorption models were applied to available data to evaluate sorbent characteristics, and then study bed’s performance under different case studies. Models solutions are evaluated by linear-regression and coefficient of determination. The study confirmed that the system is characterized by irreversible equilibrium. Examining of kinetics equations indicated the inclusion of chemisorption and intra-particle diffusion as ratelimiting steps. Bohart-Adams model was found the best fitting model with good match between model’s assumptions and available bed’s information. Model prediction for bed’s design-basis was examined and found good match with manufacturer’s data-sheet.