Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wpływ pola magnetycznego na dynamikę wyładowań niezupełnych w układach izolacyjnych wysokiego napięcia

Florkowski Marek

Przegląd Elektrotechniczny

|

2024

|

R. 100, nr 4

49--54

PL

Niezawodność i czas pracy urządzeń elektrycznych mogą ograniczać zjawiska występujące w ich układach izolacyjnych pod wpływem pola elektrycznego. Jedną z metod, mającą szczególne znaczenie dla oceny stanu układów izolacyjnych średniego i wysokiego napięcia jest pomiar wyładowań niezupełnych (wnz). W artykule przedstawiono wpływ pola magnetycznego na dynamikę wyładowań niezupełnych w układach izolacyjnych wysokiego napięcia. Problem ten dotyczy zarówno układów izolacyjnych w obszarze przesyłu i dystrybucji energii elektrycznej, urządzeń przemysłowych, jak i transportu m.in. samochodów elektrycznych, trakcji. We wszystkich urządzeniach elektroenergetycznych przewodzących prąd elektryczny, pole magnetyczne nakłada się na pole elektryczne, wpływając w ten sposób na mechanizm wyładowań niezupełnych. Zaobserwowano, że wzajemne oddziaływanie pól elektrycznego i magnetycznego wpływa na dynamikę wyładowań niezupełnych – w artykule przedstawiono przykłady równoległej i prostopadłej wzajemnej orientacji tych pól. Zastosowana fazowo-rozdzielcza technika pomiarowa wnz pozwala na określenie wpływu pola magnetycznego w modelowym układzie elektrod oraz wizualizację ilościową w postaci diagramów sekwencji czasowych impulsów wyładowań. Symulacja trajektorii elektronów w warunkach działania równoczesnego pola elektrycznego i magnetycznego uwidoczniła zmiany ich trajektorii w stosunku do obecności tylko pola elektrycznego. Przedstawione wyniki eksperymentów mogą przyczynić się do rozwoju metodyki pomiaru wyładowań niezupełnych przy superpozycji pól elektrycznego i magnetycznego, a także lepszego poznania podstawowych cech ich mechanizmów fizycznych. Zaobserwowany efekt modulacji dynamiki wyładowań niezupełnych dodatkowo przez pole magnetyczne, może mieć znaczenie w diagnostyce układów izolacyjnych urządzeń elektroenergetycznych.

EN

The reliability and operating time of electrical devices may be limited by phenomena that occur in their insulation systems under the influence of an electric field. One of the methods of particular importance for the assessment of the condition of medium- and high-voltage insulation systems is the measurement of partial discharges (PD). The article presents the influence of the magnetic field on the dynamics of partial discharges in high-voltage insulation systems. This problem applies to both insulation systems in the area of power transmission and distribution, industrial equipment, as well as transportation, e.g. electric vehicles, traction. In all electrically conductive power devices, the magnetic field is superimposed on the electric field, affecting the partial discharge mechanism. It was observed that the mutual interaction of electric and magnetic fields affects the dynamics of partial discharges - the article presents examples of parallel and perpendicular mutual orientation of these fields. The applied phase resolved PD measurement technique allows for determining the influence of the magnetic field in the model electrode system and for quantitative visualization in the form of diagrams of time sequences of discharge pulses. Simulation of the electron trajectories under conditions of simultaneous electric and magnetic fields revealed changes in their trajectories in relation to the presence of only the electric field. The presented results of the experiments may contribute to the development of a methodology for measuring partial discharges with the superposition of electric and magnetic fields, as well as to a better understanding of the basic characteristics of their physical mechanisms. The observed effect of partial discharge dynamics modulation, additionally by the magnetic field, may be important in the diagnostics of insulation systems of power equipment.

2

Ways to improve the efficiency of cleaning cutting fluids

Belik Milan, Hulevskyi Vadym, Postol Yulia, Rubanenko Olena

Przegląd Elektrotechniczny

|

2024

|

R. 100, nr 4

83--86

EN

The article deals with the problem of improving technologies and technical means of magnetic cleaning of cutting fluids from mechanical impurities. To solve this problem, the authors propose a scientifically based analysis of the interaction of particles of various shapes with a magnetic field in the deposition process to develop mathematical methods for calculating an electromagnetic sump. A technological scheme for the extraction of ferromagnetic impurities is proposed.

PL

Artykuł dotyczy problemu doskonalenia technologii i środków technicznych magnetycznego oczyszczania cieczy chłodząco smarujących z zanieczyszczeń mechanicznych. Aby rozwiązać ten problem, autorzy proponują naukowo opartą analizę interakcji cząstek o różnych kształtach z polem magnetycznym w procesie osadzania w celu opracowania matematycznych metod obliczania studzienki elektromagnetycznej. Zaproponowano schemat technologiczny ekstrakcji zanieczyszczeń ferromagnetycznych.

3

Study and measurement of magnetic emission generated by underground 400kV power cables

Bara Ilies Rezzag, Krika Wafa, Ayad Ahmed Nour El Islam, Larouci Benyekhlef, Boudjella Houari, Ouddane Abdellatif, Kherroubi Oussama

Przegląd Elektrotechniczny

|

2024

|

R. 100, nr 5

148--152

EN

Over the past few years, the use of very high-voltage underground electrical cables has gradually increased for the transmission of electricity in densely populated areas. This article presents a two-dimensional simulation based on the magnetostatic formulation to assess the magnetic field generated by a 400 kV underground high-voltage cable using the finite element method. An experimental study is conducted to evaluate magnetic pollution according to position and 2D coordinates for a variable load. The novelty lies in conducting this study in two scenarios: underground in the duct and the second case at the tunnel exit or aerial. In general, both the numerical simulation results and experimental findings are compared to demonstrate the efficiency of our model. The comparison of the two results shows a strong resemblance; they are very close with minimal errors, which ensures the validity of the adopted method.

PL

W ciągu ostatnich kilku lat stopniowo wzrosło wykorzystanie podziemnych kabli elektrycznych bardzo wysokiego napięcia do przesyłu energii elektrycznej na obszarach gęsto zaludnionych. W artykule przedstawiono dwuwymiarową symulację opartą na sformułowaniu magnetostatycznym, mającą na celu ocenę pola magnetycznego generowanego przez podziemny kabel wysokiego napięcia 400 kV metodą elementów skończonych. Przeprowadzono badanie eksperymentalne w celu oceny zanieczyszczenia magnetycznego na podstawie położenia i współrzędnych 2D dla zmiennego obciążenia. Nowością jest przeprowadzenie badań w dwóch scenariuszach: pod ziemią w kanale oraz w drugim przypadku na wyjściu z tunelu lub w powietrzu. Ogólnie rzecz biorąc, porównuje się zarówno wyniki symulacji numerycznych, jak i ustalenia eksperymentalne, aby wykazać skuteczność naszego modelu. Porównanie obu wyników wykazuje duże podobieństwo; są one bardzo zbliżone przy minimalnych błędach, co gwarantuje słuszność przyjętej metody.

4

Model identification of correlation of avionic parameters with magnetic field intensity using neutral networks

Michałowska Joanna

Przegląd Elektrotechniczny

|

2024

|

R. 100, nr 3

282--284

EN

The article presents the identification of the magnetic field with the use of neural network model. The research on the value of the magnetic component of the electromagnetic field (EM) was determined with the NHT3DL broadband meter from Microrad with the 02H measuring probe during training flights. A convolutional autoencoder model of a neural network was developed to filter out outliers obtained during measurements.

PL

W artykule przedstawiono identyfikacje składowej magnetycznej pola elektromagnetycznego przy użyciu modelu sieci neuronowych. Badania dotyczące wartości składowej magnetycznej (EM) wyznaczono miernikiem szerokopasmowym NHT3DL firmy Microrad z sondą pomiarową 02 H podczas lotów szkoleniowych statkami powietrznymi. Opracowano model konwolucyjnego autoencondera sieci neuronowej (ang. convolutional autoencoder model) stużący do odfiltrowania danych odstających uzyskanych podczas pomiarów.

5

Dynamic parameters of the ignition coil at various permanent magnet remanence values

Kalinowski Marcin, Butryło Bogusław

Przegląd Elektrotechniczny

|

2024

|

R. 100, nr 1

208--211

EN

The impulse nature of the ignition coils operation imposes specific requirements for the construction of high-voltage windings and magnetoguide. The properties of the system (e.g. pulse energy, inter-turn voltages, operating time) depend on the spatial arrangement of the secondary winding and the materials used. The article considers the properties of the system in which the use of additional magnets with selected remanence was taken into account. The method of modeling the impulse coil, the selection of the operating point with the use of magnets in order to shape the distribution of magnetic field and dynamics of currents and voltages in the system were discussed. The influence of the remanence of magnets on the dynamic characteristics of the current in the primary winding and the voltage in the secondary winding was considered.

PL

Impulsowy charakter pracy cewek zapłonowych narzuca specyficzne wymagania dotyczące konstrukcji uzwojeń wysokiego napięcia i magnetowodu. Właściwości układu (m.in. energia impulsu, napięcia międzyzwojowe, czas eksploatacji) zależą od konstrukcji i geometrii uzwojenia wtórnego oraz stosowanych materiałów. W artykule rozpatrzono właściwości układu, w którym uwzględniono zastosowanie dodatkowych magnesów o dobieranej remanencji. Omówiono sposób modelowania cewki impulsowej, dobór punktu pracy z zastosowaniem magnesów w celu kształtowania rozkładu pola oraz dynamiki zmian przebiegów prądów i napięć w układzie. Rozpatrzono wpływ remanencji magnesów na charakterystyki dynamiczne prądu w uzwojeniu pierwotnym i napięcia na uzwojeniu wtórnym.

6

Calculation of induction levitation vertical axis wind generator turbine system parameters, levitation and influence loop

Marufov Ilkin, Piriyeva Najiba, Mammadov Nijat, Ismayilova Shukufa

Przegląd Elektrotechniczny

|

2024

|

R. 100, nr 2

135--139

EN

In the article, the construction of vertical-axis wind turbines is given, the main parameters and the report of levitation and impact loops were made. It is important to consider the statements received in the temperature report before the construction is designed. So, if the construction is not chosen correctly, each temperature increase can lead to a reduction of the levitation height. Equations for cooling surfaces are given taking into account the given heating temperatures of the shock loop and the levitating element. As a result, a method of thermal calculation was developed. Methods. In this article, the analysis of the method of heat calculation used in electromagnetic systems was carried out. The calculation of the conductors in the paths of the heat flows transferred from the loops to the environment may also be possible. Results. The resulting mathematical expressions take into account the demands placed on the levitation element. The developed calculation methodology also allows to calculate the heat of the affected loop.

PL

W artykule podano budowę turbin wiatrowych o osi pionowej, wykonano główne parametry oraz sporządzono raport lewitacji i pętli uderzeniowych. Przed zaprojektowaniem konstrukcji należy wziąć pod uwagę stwierdzenia otrzymane w raporcie temperaturowym. Zatem jeśli konstrukcja nie zostanie odpowiednio dobrana, każdy wzrost temperatury może prowadzić do zmniejszenia wysokości lewitacji. Równania powierzchni chłodzących podano z uwzględnieniem zadanych temperatur nagrzewania pętli uderzeniowej i elementu lewitującego. W rezultacie opracowano metodę obliczeń cieplnych. Metody. W artykule przeprowadzono analizę metody obliczania ciepła stosowanej w układach elektromagnetycznych. Możliwe może być również obliczenie przewodów w drogach strumieni ciepła przekazywanych z pętli do otoczenia. Wyniki. Powstałe wyrażenia matematyczne uwzględniają wymagania stawiane elementowi lewitującemu. Opracowana metodyka obliczeniowa pozwala również na obliczenie ciepła dotkniętej pętli.

7

60 T pulsed magnetic field in Bitter magnet made of tungsten and coiled by liquid helium

Bednarek Stanisław

Przegląd Elektrotechniczny

|

2024

|

R. 100, nr 3

244--248

EN

This paper describes the construction of a Bitter magnet intended for generating high pulsed magnetic fields, along with its corresponding power supply system. The magnet was constructed using a tungsten plate stack and was cooled with liquid helium. This design capitalized on the distinctive characteristic of tungsten, which does not transition into a superconducting state at temperatures within a few Kelvin, while simultaneously exhibiting an exceptionally low resistivity on the order of 10-13 m. Therefore, this magnet necessitates a significantly low-power supply and is not constrained by the critical field when it comes to the induction value. The functioning of this system, along with the technique employed for measuring the induction of the resulting magnetic field, is elucidated. This setup successfully achieved pulses with a maximum induction of 60 T and a duration of 2 µs.

PL

W artykule przedstawiono budowę magnesu Bittera przeznaczonego do wytwarzania silnych impulsowych pól magnetycznych i układu jego zasilania. Magnes składał się z pakietu płyt wykonanych z wolframu i był chłodzony ciekłym helem. Wykorzystano unikalną właściwość, polegającą na tym, że wolfram w temperaturze kilku stopni Kelvina nie przechodzi w stan nadprzewodnictwa, ale wykazuje niezwykle niską rezystywność rzędu 10-13 m. Dlatego taki magnes wymaga bardzo małej mocy zasilania i nie ma ograniczenia wartości indukcji przez pole krytyczne. Opisano działanie tego układu i sposób pomiaru indukcji wytworzonego pola magnetycznego. Osiągnięto impulsy o maksymalnej indukcji 60 T i czasie trwania 2 µs.

8

Investigation of the effect of the combined methods on the rheological properties of high-paraffin oils

Gurbanov Guseyn R., Gasimzade Aysel V., Abbasova Leili A.

Nafta-Gaz

|

2024

|

R. 80, nr 7

427--433

EN

The impact of a magnetic field, the Difron-4201 depressor additive, a new composition with the conventional name N-1, and the synergistic effect of N-1 combined with a magnetic field on paraffin deposition and freezing temperature in high paraffin crude oil was studied for the first time. Laboratory experiments were conducted using the “cold finger” method at surface temperatures of 5, 10, 15, 20, and 25°C to assess paraffin deposition. The combined method (N-1 + magnetic field) demonstrated the most significant reduction in paraffin deposition across varying temperatures. The physical, chemical, and physicochemical effects on the freezing temperatures of high paraffin oil were evaluated following the RD standard method. Optimal usage rates were determined to be 600 g/t for the Difron-4201 depressor additive and 500 g/t for the N-1 composition. Similar to paraffin precipitation, the combined influence of the magnetic field and N-1 composition showed the most effective reduction in freezing temperature. It was also determined that the magnetic field, the Difron-4201 depressor additive, the new composition N-1, and the combined N-1 + magnetic field method affect the effective viscosity of high paraffin crude oil, with the combined method producing the most notable changes. Additionally, the bactericidal properties of the new composition N-1 were evaluated by studying its effect on sulfate-reducing bacteria over fifteen days under laboratory conditions using Postgate-B nutrient medium. N-1 exhibited the highest bactericidal effect at a concentration of 500 g/t, achieving a bactericidal effectiveness of 97%.

PL

Po raz pierwszy zbadano wpływ pola magnetycznego, dodatku depresującego Difron-4201, nowej kompozycji o konwencjonalnej nazwie N-1 oraz synergicznego efektu N-1 + pola magnetycznego (metoda łączona) na osadzanie parafiny i temperaturę krzepnięcia w ropie naftowej o wysokiej zawartości parafiny. Eksperymenty laboratoryjne przeprowadzono przy użyciu metody „cold finger” przy temperaturze powierzchni palca wynoszącej 5, 10, 15, 20 i 25°C w celu oszacowania stopnia osadzania się parafiny. Wpływ fizyczny, chemiczny i fizykochemiczny na temperaturę krzepnięcia ropy o wysokiej zawartości parafiny oceniono zgodnie ze standardową metodą RD. Optymalny udział dodatków określono na 600 g/t dla dodatku depresującego Difron-4201 i 500 g/t dla kompozycji N-1. Podobnie jak w przypadku wytrącania parafiny, najbardziej skuteczną redukcję temperatury krzepnięcia wykazał połączony wpływ pola magnetycznego i kompozycji N-1. Ustalono również, że pole magnetyczne, dodatek depresujący Difron-4201, nowa kompozycja N-1 i połączona metoda N-1 + pole magnetyczne mają wpływ na efektywną lepkość ropy naftowej o wysokiej zawartości parafiny, przy czym połączona metoda wywołuje najbardziej zauważalne zmiany. Ponadto dokonano oceny właściwości bakteriobójczych nowej kompozycji N-1, badając jej wpływ na bakterie redukujące siarczany przez okres piętnastu dni w warunkach laboratoryjnych przy użyciu pożywki Postgate-B. N-1 wykazał najwyższy efekt bakteriobójczy w stężeniu 500 g/t, osiągając skuteczność bakteriobójczą na poziomie 97%.

9

Modelling of welding systems with arc controlled by the magnetic field – Part 1: Technological effects of external magnetic fields

Sawicki Antoni

Materials Science and Welding Technologies / Technologie Materiałowe i Spawalnicze

|

2024

|

Vol. 68, No. 6

art. no. 2

EN

Today’s welders are in great need of knowledge concerning the magnetic field on the electric arc. On one hand, the aforesaid effect on welding arc is detrimental as it causes the so-called magnetic blowout and necessitates undertaking actions and measures aimed to counteract such a phenomenon. However, on the other hand, the magnetic field can be used to improve the quality and increase the efficiency of welding processes. The magnetic field effect on the arc leads to the deflection and changes in the shape of the latter.

PL

Współczesnym spawalnikom bardzo jest potrzebna popularyzacja wiedzy na temat oddziaływania pola magnetycznego na łuk elektryczny. Z jednej strony pole to działa szkodliwie na łuk spawalniczy, wywołując tzw. podmuch magnetyczny, dlatego potrzebne są opisane działania i środki przeciwdziałające takiemu zjawisku, z drugiej zaś istnieją możliwości wykorzystania pola magnetycznego do polepszenia jakości oraz zwiększenia wydajności procesów spawalniczych. Łuk pod wpływem pola magnetycznego odchyla się i zmienia swój kształt.

10

Conjugate mixed convection of a micropolar fluid over a vertical hollow circular cylinder

Ahmed Alliche Sid, Ayoub Bennia, Manal Bouaziz Amina, Najib Bouaziz Mohamed

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2024

|

Vol. 29, no. 1

1--18

EN

This work conducts a numerical examination into the influence of a magnetic field and viscosity dissipation on the movement of a micropolar fluid over the surface of a vertical, hollow circular cylinder via conjugate mixed convection. In this investigation, we obtained a numerical solution for a non-linear differential equations-based modeling system by employing MATLAB and the bvp4c solver, which operates on a two-equation model. We show graphically how micropolar materials, conjugate heat transfer, viscous energy dissipation, buoyancy factors and magnetic field affect the temperature at the interface, local skin friction and heat transfer. By contrasting the acquired results with those found in the published research, which exhibit a high degree of concordance, the validity of the methodology is proven.

11

Magnetic pollution produced by underground XLPE 220 kV power cable in power plant

Rezzag Bara Ilies, Ayad Ahmed Nour El Islam, Krika Wafa, Fezazi Omar, Larouci Benyekhlef

Diagnostyka

|

2024

|

Vol. 25, No. 1

art. no. 2024104

EN

The expansion of the electrical network necessitates the construction of new power plants and the extension of overhead and underground power transmission and distribution systems. However, underground power cables, such as XPLE 220 kV, can cause significant electromagnetic pollution, particularly in urban areas. This paper focuses on the evaluation and prediction of such magnetic emissions using analytical, numerical simulation (the finite element analysis), and experimental measurement. The paper aim is to minimize the magnetic emissions through the adjustment of the horizontal and vertical distances (x, y) of cables, serving as a technical solution. Additionally, the study investigated the impact of faults with varying magnitude and frequency, considering different loads and conditions. The simulation results indicate that several factors contribute to the escalation of magnetic pollution. These factors include a close proximity between cables, faults, and high current intensities.... However, as the distance between cables increases both horizontally and vertically, the strength of the magnetic field decreases, leading to a reduction in magnetic pollution. A comparison was carried out to assess the magnetic emissions of the underground cable, revealing a notable resemblance between the measured and calculated values. Ultimately, the validated simulation model serves as a valuable tool for evaluating, predicting, and mitigating electromagnetic pollution under different fault conditions and positions.

12

Reconfigurable smart metamaterial for energy transfer control in alternating magnetic fields

Steckiewicz Adam, Stypułkowska Aneta

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2024

|

Vol. 72, nr 5

art. no. e149169

EN

The paper presents a metamaterial with reconfigurable effective properties, intended to operate in alternating magnetic fields. The structure of a resonator, based on a series connection of a planar inductor and a lumped capacitor, is expanded using an additional capacitor with a MOSFET transistor. Due to the presence of the controllable active element, it is possible to dynamically change the phase of the current flowing through a meta-cell and shift a frequency response within an assumed range. Since the transistor is driven by the unipolar square wave with a changeable duty cycle and time delay, two closed-loop controllers were utilized to achieve a smart material, able to automatically attain and maintain the imposed resonant frequency. As a result, the complex effective magnetic permeability of the metamaterial can be smoothly changed, during its operation, via an electrical signal, i.e. by adjusting the parameters of a control signal of the active element. The design of the meta-cell, as well as the measuring, data operation and control part, are presented in detail. An illustrative system is examined in terms of achieving the user-defined resonance point of the metamaterial. Transient responses with estimated settling times and steady-state errors and the effective permeability characteristics for the exemplary cases are shown. The meta-cell is also tested experimentally to validate the theoretically determined effective properties.

13

Catalytic Properties of Electroless Nickel-Based Coatings Modified by the Magnetic Field

Kołczyk-Siedlecka Karolina, Kutyła Dawid, Skibińska Katarzyna, Jędraczka Anna, Żabiński Piotr

Archives of Metallurgy and Materials

|

2024

|

Vol. 69, iss. 1

17--24

EN

In this work the nickel-based coatings were obtained by electroless catalytic deposition on light-hardened resins dedicated for 3D printing by SLA method. The effect of external magnetic field application on the properties of nickel-based coatings was determined. During metallization, the magnetic field was applied to the sample’s surface with different orientations. Due to the magnetic properties of metallic ions, the influence of the magnetic field on coatings properties is expected. The coatings were analyzed by Energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS) the X-Ray diffraction (XRD) methods, and surface morphology was observed by scanning electron microscopy (SEM). The catalytic properties in a hydrogen evolution reaction (HER) were measured by electrochemical method in 1 M NaOH solution. The best catalytic activity has been observed in the case of the ternary Ni-Fe-P alloy deposited under a parallel magnetic field. The primary outcome of the presented research is to produce elements based on 3D printing from resins, which can then be metallized and used for highly-active materials deposited on complex 3D models. Furthermore, these elements can be used as low-cost, highly-developed sensors and catalysts for various chemical processes.

14

Study of the Influence of Cavitation and Magnetic Field on the Change of Water Properties and its Purification in a Vibrating Machine with Determination of Drive Modes

Hordieiev Anatoly, Kalda Galyna, Pashechko Mykhaylo, Hanzyuk Andriy, Tkachuk Vitaliy, Kostiuk Nazar

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2024

|

Vol. 18, no. 3

234--245

EN

The paper presents the results of research into the influence of low-frequency sound and magnetic fields on the change in the properties of water and its purification in a vibrating machine with an eccentric drive, which allows obtaining a constant amplitude of oscillation when the frequency of oscillations of the drive is changed. A method and construction of a vibrating machine for changing the properties of water and cleaning is proposed. Thanks to its reciprocating movement, and in the pulsation chamber and the nozzle, appropriate reactions take place. At certain oscillation frequencies, a cavitation cavity appears in the nozzle and the pulsation chamber, in which the process of splitting water molecules into active radicals takes place. At the same time, during the reciprocating movement of water through a non-magnetic nozzle, which is covered by permanent magnets, an additional effect of a variable magnetic field direction is exerted on water, which strengthens the breaking of hydrogen bonds in water molecules. Visualization of the hydrocavitation process during operation of a vibrating machine with a transparent nozzle was studied. During the experiment, changes in water parameters were studied, i.e. changes in pH, changes in the oxidation-reduction potential of treatment ORP and the total content of mineralization according to the TDS index with treatment time. The total concentration of dissolved salts decreases from 400 to 300 units, which also indicates an improvement in water quality. The rational frequency limits of the vibration drive of the machine are in the range from 18 to 23 Hz with an amplitude of oscillations of 0.002 m, and the ratio of its design parameters is determined: with a piston diameter of 0.1 m, it is recommended to use a diameter of the hole in the piston from 0.006 to 0.008 m.

15

Laboratory testing and modelling of magnetorheological elastomers in tension mode

Gutenko Denys, Orkisz Paweł, Sapiński Bogdan

Acta Mechanica et Automatica

|

2024

|

Vol. 18, no. 2

291--299

EN

The study deals with experimental testing and estimating the modified Dahl model parameters of magnetorheological elasto-mers (MREs) differing in volumetric concentrations of carbonyl iron particles (CIP). The authors present briefly an overview of scientific re-ports relating to MREs research. Next, they describe the structure and magnetic properties of two fabricated MREs, which were investigat-ed using a scanning electron microscope, a magnetometer and a gaussmeter. Then, they reveal the structure of a specially engineered test rig for materials sample examination and present a scenario of experiments. Next, the test results of the material’s mechanical proper-ties conducted in the absence and presence of a magnetic field were discussed. Then, they describe a modified Dahl model of the material followed by parameters estimation and validation procedure. Finally, the authors summarise the test results and outline further research steps.

16

Magnetic data modelling of salt domes in Eastern Mediterranean, offshore Egypt

Abbas Mahmoud Ahmed, Speranza Luca, Fedi Maurizio, Garcea Bruno, Bianco Luigi

Acta Geophysica

|

2024

|

Vol. 72, no. 2

1293--1303

EN

We analyzed magnetic data of a deep-water area in the Eastern Mediterranean, offshore Egypt where there are numerous salt domes. Regional-residual separation of the reduced to pole (RTP) magnetic anomalies was performed with the discrete wavelet transform, and the residual magnetic anomalies were interpreted as mainly due to the susceptibility contrast between sediments and salt bodies. A multiscale boundary analysis of the anomalies yielded meaningful lineaments at both large and short scales. Salt bodies lineaments are very well defined in the short-scale map. Then, we inverted the data by a nonlinear and non-iterative 3D inversion technique, to delineate the salt bodies and estimate their magnetization contrast. We used the depths obtained from the Euler deconvolution to form a set of maxima and minima constraints in the inversion. Our procedure yielded an interesting map of the top of salt in the deep-water region, entirely based on the magnetic data, which agrees well with the seismic top of salt. This is a somewhat surprising result, in some respects not obvious, demonstrating that magnetic prospecting can be an important and low-cost tool for the exploration of salt diapirs, especially when seismic data are partially or completely inaccessible or of poor quality.

17

Thermal impact of the magnetic field as a harmful effect of preparing the device structure

Lis Marek, Kobierski Michał, Chmiel Marek

Przegląd Elektrotechniczny

|

2023

|

R. 99, nr 12

323--326

EN

The article presents one of the aspects of the construction work of the device being created, i.e. the arrangement of the elements generating the magnetic field. When constructing the device, first of all, their arrangement is taken into account due to the position in the electrical diagram of the device, the method of power supply, and the distribution of signals. The article presents one aspect of the interaction of these elements, taking into account the mutual magnetic and thermal interactions.

PL

W artykule przedstawiono jeden z aspektów pracy konstrukcyjnej przy tworzonym urządzeniu – rozmieszczenia elementów generujących pole magnetyczne. Przy konstrukcji urządzenia w pierwszej kolejności bierze się pod uwagę ich rozmieszczenie ze względu na pozycję w schemacie elektrycznym urządzenia, sposób zasilania, rozprowadzenie sygnałów. Artykuł przedstawia sposób analizy jednego z aspektów wzajemnego oddziaływania tych elementów uwzględniających wzajemny wpływ pola magnetycznego i warunków termicznych.

18

The study of water reconditioning using magnetic field for plant industry

Poungprakhon Nattakun, Thongsopa Chanchai, Santalunai Samran, Thosdeekoraphat Thanaset, Santalunai Nuchanart, Chaipanya Pichaya

Przegląd Elektrotechniczny

|

2023

|

R. 99, nr 7

59--64

EN

This paper studies the growth of plants resulting from the use of magnetic-treated water. The emitter is designed by using a PVC pipe with inductance coils for inducting magnetic wave, divided into 5 types are one winding induction coil, two winding induction coils in the same direction, two winding induction coils in alternate directions, four winding induction coils in the same direction, and four winding induction coils in alternate directions. The simulation results are simulated by using CST Microwave Studio to analyze the magnetic field distribution that has an effect on the water. In addition, the five prototypes of inductance coils on pipe are constructed to be tested by watering real plants. When 40 liters of water flowed through the proposed pipe that surrounded by a magnetic field for 10, 30, and 60 minutes. It was found that the magnetic field generated by the four winding induction coils in alternate directions results in a transformation of water suitable for plant growth with 35.58 %, compared to the growth of plants grown by watering the elder does not pass through the magnetic field.

PL

W niniejszej pracy zbadano wzrost roślin w wyniku stosowania wody uzdatnionej magnetycznie. Emiter jest zaprojektowany przy użyciu rury PVC z cewkami indukcyjnymi do indukowania fali magnetycznej, podzielony na 5 typów to jedna cewka indukcyjna uzwojenia, dwie cewki indukcyjne uzwojenia w tym samym kierunku, dwie cewki indukcyjne uzwojenia w naprzemiennych kierunkach, cztery uzwojenia cewki indukcyjne w w tym samym kierunku i cztery uzwojenia cewek indukcyjnych w przeciwnych kierunkach. Wyniki symulacji są symulowane za pomocą CST Microwave Studio do analizy rozkładu pola magnetycznego, które ma wpływ na wodę. Ponadto skonstruowano pięć prototypów cewek indukcyjnych na rurze, które można przetestować poprzez podlewanie prawdziwych roślin. Kiedy 40 litrów wody przepłynęło przez proponowaną rurę, otoczono ją polem magnetycznym przez 10, 30 i 60 minut. Stwierdzono, że pole magnetyczne generowane przez cztery uzwojenia cewek indukcyjnych w naprzemiennych kierunkach powoduje przemianę wody odpowiedniej do wzrostu roślin o 35,58%, w porównaniu do wzrostu roślin uprawianych przez podlewanie bzu czarnego nie przechodzącego przez pole magnetyczne.

19

Evaluation of the influence of the skin effect on the maximum efficiency of the WPT system

Stankiewicz Jacek Maciej

Przegląd Elektrotechniczny

|

2023

|

R. 99, nr 1

73--79

EN

The article presents the influence of the skin effect on the maximum possible efficiency in the developed periodic Wireless Power Transfer (WPT) systems. The presented periodic WPT system allows for the simultaneous supply / charging of many low-power receivers. The analysis was performed based on the two proposed methods, i.e. analytical and numerical. The analytical solution of the transmitting-receiving system takes into account the parameters calculated based on analytical equations concerning the influence of magnetic couplings, structure geometry and loads. A numerical solution was also proposed, which allows the number of degrees of freedom to be reduced by applying periodic conditions. In order to verify the proposed methods and check the influence of the skin effect on the efficiency of the WPT system, calculations and analysis were performed for models that took into account the variability of the number of turns, the distance between the transmitting and receiving coils, and the frequency of the energy source. The results prove that taking into account the skin effect in the proposed low-power WPT systems reduces the efficiency of the system by up to 8%

PL

W artykule przedstawiono wpływ efektu naskórkowości na maksymalną możliwą do uzyskania sprawność w opracowanych periodycznych układach Wireless Power Transfer (WPT). Zaprezentowany periodyczny układ WPT pozwala na jednoczesne zasilanie/ładowanie wielu odbiorników małej mocy. Analiza przykładowych wariantów została wykonana na podstawie zaproponowanych dwóch metod, tj. analitycznej i numerycznej. Rozwiązanie analityczne układu nadawczo-odbiorczego, uwzględnia parametry obliczone na podstawie równań analitycznych dotyczących wpływu sprzężeń magnetycznych, geometrii konstrukcji i obciążeń. Zaproponowano również rozwiązanie numeryczne, które pozwala na redukcję liczby stopni swobody poprzez zastosowanie warunków periodycznych. W celu weryfikacji zaproponowanych metod i sprawdzenia wpływu efektu naskórkowości na sprawność układu WPT wykonano obliczenia i analizę dla modeli, w których uwzględniono zmienność liczby zwojów, odległość między cewką nadawczą i odbiorczą oraz częstotliwość źródła energii. Wyniki dowodzą, że uwzględnienie efektu naskórkowości w zaproponowanych układach WPT małej mocy powoduje zmniejszenie sprawności układu nawet o 8%.

20

Impact of orthodontic adhesive magnets on the mechanical properties and degree of conversion of a photopolymerized orthodontic adhesive

Al-Hayali Saud Khalil, Abed Mazin Ahmed, Al Qassar Sarmad Salih

Ochrona przed Korozją

|

2023

|

nr 10

329--334

EN

The purpose of this study was to calculate the effects of magnetic field (MF) on the degree of conversion (DC%) and mechanical properties of a photopolymerized orthodontic adhesive. In this investigation, Vega Ortho UV orthodontic adhesive was employed. The applied magnetic field had varying intensities (fixed at 0.01 T, 0.03 T, 0.05 T, 0.1 T, 0.15 T, and 0.2 T and a duration of 5 minutes) and a fixed frequency of 50 Hz. Vickers microhardness and DC% were investigated utilizing the specimens, which were created using circular molds and prepared for compression strength (CS) testing in accordance with ISO 4049. To evaluate DC% before and after MF exposure, Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR/ ATR) was performed. A microhardness tester was used to quantify the samples’ initial VHN while subjecting them to a 500 g load for 15 seconds. After that, properties were evaluated. With the aid of scanning electron microscopy (SEM), the surfaces were evaluated. The one-way analysis of difference and Tukey significant difference tests were used to evaluate the data. Analyses of statistical data showed that DC% tends to rise up to 0.05 T. When compared to the control, VHN and compression strength were considerably decreased after 0.03 T MF (p ≤ 0.05). However, there was a significant difference between the VHN and CS as their values increased with increasing magnetic field intensity. The surfaces of the Vega Ortho were deteriorated, as shown by SEM scans. It was found that the effect of the magnetic field caused changes in the physical and chemical properties.

PL

Celem badania było określenie wpływu pola magnetycznego (MF) na stopień konwersji (DC%) i właściwości mechaniczne fotopolimeryzowanego kleju ortodontycznego. W badaniu zastosowano klej ortodontyczny Vega Ortho UV. Zastosowane pole magnetyczne miało różne natężenia (0,01 T, 0,03 T, 0,05 T, 0,1 T, 0,15 T i 0,2 T przez 5 minut) i stałą częstotliwość 50 Hz. Mikrotwardość Vickersa i DC% ustalono z wykorzystaniem próbek, które zostały wykonane przy użyciu okrągłych form i przygotowane do badania wytrzymałości na ściskanie (CS) zgodnie z normą ISO 4049. Do oceny DC% przed ekspozycją na działanie pola magnetycznego i po niej wykorzystano spektroskopię w podczerwieni z transformacją Fouriera (FTIR/ATR). Do ilościowego określenia początkowej wartości VHN próbek użyto mikrotwardościomierza, poddając je obciążeniu 500 g przez 15 sekund. Następnie dokonano oceny właściwości. Ocenę powierzchni przeprowadzono za pomocą skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM). Dane poddano jednokierunkowej analizie różnic i testowi istotnej różnicy Tukeya. Analizy danych statystycznych wykazały, że DC% ma tendencję do wzrostu do poziomu 0,05 T. W porównaniu z próbką kontrolną wartości VHN i wytrzymałości na ściskanie uległy znacznemu zmniejszeniu po oddziaływaniu 0,03 T MF (p ≤ 0,05). Istniała jednak znacząca różnica między VHN i CS, ponieważ ich wartości rosły wraz ze wzrostem natężenia pola magnetycznego. Powierzchnie Vega Ortho uległy degradacji, jak wykazały skany SEM. Stwierdzono, że wpływ pola magnetycznego spowodował zmiany właściwości fizykochemicznych.