Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wpływ termicznego efektu Marangoniego na kinetykę rozpościerania substancji ropopochodnych na morzu

Boniewicz-Szmyt K., Pogorzelski S.

Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Gdyni

|

2017

|

nr 100

20--36

PL

Dynamikę rozpościerania ciekłych węglowodorów na powierzchni oryginalnej wody morskiej, badano w warunkach laboratoryjnych. Szybkość ekspansji soczewek olejowych, przewidywana przez klasyczną teorię, okazała się większa o czynnik 6–9 od wartości mierzonej eksperymentalnie. W artykule postuluje się, że ta niezgodność wynika z aktywacji tzw. cyrkulacji Benarda-Marangoniego, szczególnego ruchu płynu, bezpośrednio pod powierzchnią ekspandującej cienkiej warstwy węglowodoru, obserwowanego dla lotnych cieczy. Pionowy gradient temperatury ?Tcool, proporcjonalny do szybkości parowania, wywołany efektem schłodzenia powierzchni w procesie parowania, okazał się dostatecznie duży, aby przekroczyć wartość progową dla wszystkich badanych cieczy i wywołał efekt Marangoniego. Dodatkowy turbulentny przepływ płynu, towarzyszący rozpościeraniu oleju, prawdopodobnie powoduje spowolnienie szybkości ekspansji. Klasyczny efekt Marangoniego (powodowany naturalnymi surfaktantami) ma nieznaczny udział w procesach mieszania i rozpościerania w morzu.

EN

Dynamics of liquid hydrocarbons spreading over the seawater surface was studied in laboratory conditions. Oil lens expansion rates predicted from classical theories were higher 6–9 times than these measured experimentally. Such a discrepancy could result from onset of Benard-Marangoni cellular flow beneath the expanding oil, observed for volatile hydrocarbons. The vertical temperature gradient ?Tcool related to the evaporation rate was high enough to initiate Marangoni thermal phenomenon. The additional dissipative, turbulent flow is likely to slow down the spreading. The classical Marangoni effect is of secondary importance in reference to the thermal effect in interfacial spreading and mixing processes at sea.

2

Numerical simulation of the laser welding

Siwek A.

Computer Science

|

2008

|

Vol. 9

137-146

EN

The model takes into consideration thermophysical and metallurgical properties of th remelting steel, laser beam parameters and boundary conditions of the process. As a result of heating the material, in the area of laser beam operation a weld pool is being created whose shape and size depends on convection caused by the Marangoni force. The direction of the liquid stream depends on the temperature gradient on the surface and on the chemical composition as well. The model created allows to predict the weld pool shape depending on material properties, beam parameters, and boundary conditions of the sample.

PL

Model uwzględnia własności termofizyczne i metalurgiczne przetapianej stali, parametry wiązki laserowej i warunki brzegowe procesu. W wyniku nagrzania materiału w obszarze działania wiązki lasera tworzy się jeziorko cieczy, którego kształt i rozmiar zależą od konwekcji wywołanej siłą Marangoniego. Kierunek strumienia cieczy zależy od gradientu temperatury na powierzchni, a także składu chemicznego. Utworzony model pozwala na przewidywanie kształtu strefy przetopionej w zależności od własności fizycznych materiału, parametrów wiązki i warunków brzegowych próbki.

3

Laser melted steel free surface formation

Siwek A.

Metallurgy and Foundry Engineering

|

2007

|

Vol. 33, no. 1

13-21

EN

Two-dimensional mathematical model of recasting steel by laser was presented in this paper. Surface velocity and liquid temperature for several powers of laser beams and sulfur contents were obtained as results of numerical modeling of liquid flow and heat exchange processes. The shape of free surface in a melted zone was computed with the use of iterative method proposed in this paper.

PL

W pracy zaprezentowano dwuwymiarowy model matematyczny laserowego przetapiania stali. Jako wynik numerycznego modelowania procesów przepływu cieczy i wymiany ciepła, otrzymano pole prędkości i temperatury cieczy dla kilku mocy wiązki laserowej oraz zawartości siarki. Korzystając z zaproponowanej w pracy metody iteracyjnej, obliczono kształt powierzchni swobodnej w strefie przetopionej.

4

Wpływ parametrów obróbki laserowej na kształt strefy przetopionej o charakter cyklów cieplnych w stali

Siwek A., Didenko T.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2004

|

Vol. 71, nr 12

583-589

PL

W pracy zaprezentowano trójwymiarwy model matematyczny laserowego przetapiania stali. Obejmuje on poruszające się wzdłuż próbkigaussowskie źródło ciepła. Zastosowano nieliniowe zależności własności cieplnych i mechanicznych od temperatury oraz uwzględniono wpływ składu chemicznego materiału przetapianego. Pokazano, że proces przetapiania jest głównie kontrolowany wartością i znakiem gradientu napięcia powierzchniowego. Dla większości stali napięcie powierzchniowe jest ściśle związane z zawartością siarki. Przeprowadzono obliczenia dla trzech zawartości siarki i dwóch prędkości przetapiania. Obliczono krzywe nagrzewania i chłodzenia w obrabianym laserowo materiale, opierając się na numerycznym rozwiązaniu równań zachowania masy, pędu i energii w układzie trójwymiarowym.

EN

In this work three - dimensional mathematical model of laser melting of steel is presented. It includes Gaussian source of heat moving along the specimen. Nonlinear relationships between thermal and mechanical characteristics and temperature were applied and the influence of chemical composition of melted material has been also taken into consideration. Results of calculations are shown in the form of graphs illustrating liquid movement in melted zone. It was shown that the melting process is mainly controlled by value and gradient sign of surface tension. For most steels the surface tension is closely connected with sulfur content. Calculations were carried out for three values of sulfur content and two melting velocities. Curves of heating and cooling in laser treated material were calculated basing on numerical solution of equations of mass, momentum and engry conversation in three - dimensional layout. Using results of the work it is possible to explain the microstructure arisen after laser melting.