A high-resolution model with a horizontal resolution of 250 m was used to analyze the surface eddy fields and the distribution of kinetic energy in the Baltic Sea. The results indicate a close relationship between the wind speed and the kinetic energy at the surface and the vertically averaged kinetic energy in the sea, and a lagged correlation between the kinetic energy at the surface and the eddy field. The spatial patterns of kinetic energy indicate more energetic currents in the western and southern parts of the Baltic Sea. The distribution of vorticity is inhomogeneous and differs significantly between sea areas. Submesoscale features are also inhomogeneously distributed and occur more frequently in the Gdańsk Basin, the Gulf of Finland, and the western part of the northern Baltic proper.
The non-uniformity of the flow velocity distribution in each section of compound channels and in the main channel-floodplain interface area causes errors in estimating water surface profile, flood routing, pollution transfer, and so on. To reduce the impacts of non-uniformity on the exact calculation of kinetic energy and momentum, α and β correction coefficients are used, respectively. However, the determination method of these coefficients is a challenging issue in river engineering. This study used the OpenFOAM Software to determine these coefficients numerically for two laboratory models of compound open channels of which the data are available, using the single-phase pimpleFoam solver to do modeling in the mentioned software and the k-ωSST turbulence model to calculate the flow characteristics. Based on the results, the highest difference (13%) between the results estimated by the software and those obtained from the lab experiments was seen in the low flow depth where the flow left the main channel and entered the floodplain of a very shallow depth, possibly due to the grid generation of this area. This difference decreased as the flow depth increased, and its average was 6.65% for α coefficient and 2.32% for β coefficient in all cases, which means the results of numerical modeling and the experimental data conformed well, and the OpenFOAM software can be successfully used in flow modeling and analyzing flow characteristics in compound channels.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
We consider the kinetic energy of the taut strings accompanying trajectories of a Wiener process and a random walk. Under certain assumptions on the band width, it is shown that the energy of a taut string accompanying a random walk within a band satisfies the same strong law of large numbers as proved earlier for a Wiener process and a fixed band width. New results for Wiener processes are also obtained.
As the duration of a rock burst is very short and the roadway is seriously damaged after the disaster, it is difficult to observe its characteristics. In order to obtain the dynamic characteristics of a rock burst, a modified uniaxial compression experiment, combined with a high-speed camera system is carried out and the process of a rock burst caused by a static load is simulated. Some significant results are obtained: 1) The velocity of ejected particles is between 2 m/s and 4 m/s. 2) The ratio of elastic energy to plastic energy is about five. 3) The duration from integrity to failure is between 20 ms and 40 ms. Furthermore, by analyzing the stress field in the sample with a numerical method and crack propagation model, the following conclusions can be made: 1) The kinetic energy of the ejected particles comes from the elastic energy released by itself. 2) The ratio of kinetic energy to elastic energy is between 6% and 15%. This can help understand the source and transfer of energy in a rock burst quantitatively.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The paper describes motors used in high-speed electrical drives. Additionally, basic facts describing the PM BLDC motor have been given, focusing in particular on its design and construction as well as on its performance assessment. The paper also presents a comparative analysis of induction motors and permanent magnet motors. Moreover, various possibilities of application and innovative uses of the PM BLDC motor have been explored, like the use of the motor in a reverse scenario as a kinetic energy storage bank.
PL
W publikacji zaprezentowano silniki stosowane w wysokoobrotowym napędzie elektrycznym. Przedstawiono również podstawowe wiadomości o silniku PM BLDC skupiając się na budowie tego typu silnika oraz na jego ocenie. W artykule zawarto również zestawienie porównawcze silników indukcyjnych z silnikami wzbudzanymi magnesami trwałymi. Ponadto opisano możliwości oraz innowacyjne zastosowania wysokoobrotowego silnika PM BLDC, takie jak na przykład wykorzystanie go w wersji odwróconej jako magazynu energii kinetycznej.
Wstęp i cele: W artykule przedstawiono wyprowadzenie licznych dynamik dla kinematyki Szczególnej Teorii Względności dla trzech wymiarów przestrzennych. Jest to kontynuacja artykułu, w którym wyprowadzone zostały liczne dynamiki STW dla jednego wymiaru. Pokazane zostało, że z każdej dynamiki jednowymiarowej jednoznacznie wynika dynamika trójwymiarowa. Materiał i metody: W pracy zastosowano metodę dedukcji matematycznej. Wyniki: Przedstawiona została dyskusja na temat paradoksu dźwigni kątowej oraz paradoksu nierównoległości wektorów. Wyjaśnienie paradoksów w ramach różnych dynamik może być metodą ich teoretycznego badania oraz oceny. Wniosek: W artykule pokazane zostało, że z każdej dynamiki STW dla jednego wymiaru przestrzennego jednoznacznie wynika dynamika dla trzech wymiarów przestrzennych.
EN
Introduction and aim: This paper presents the derivation of numerous dynamics for the Special Theory of Relativity kinematics for three spatial dimensions. It is a continuation of the paper, in which numerous STR dynamics for one-dimension have been derived. It is shown that from each one-dimensional dynamics unambiguously results three-dimensional dynamics. Material and methods: Mathematical deduction method has been used in the paper. Results: Discussion on the right angle lever paradox has been presented and the paradox of vector non-parallelism. The explanation of paradoxes under different dynamics can be a method of their theoretical examination and assessment. Conclusion: The paper shows that from each STR dynamic for one spatial dimension, there is a clear dynamic for three spatial dimensions.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Industrial robots often use planetary gear system to have high joint torques; therefore, the influence of the rotary inertia of the number of the equally spaced planet-gears on the dynamical behavior of the robot is very important. The main objective of this paper is to develop the dynamic modeling of robot actuated by (n) equally spaced planet-gears in the case where the planet-carrier is fixed, no closed solution has been reported for this dynamic modeling, and to compare between the dynamic behavior of robot actuated by (n+1) and (n) equally spaced planet-gears for a same trajectory planning. The authors derive the explicit dynamic model for an elbow down of 2-R manipulator holding an external mass. Finally, the obtained simulation results by using Matlab/Simulink of the dynamic modeling are verified by modeling the same robot and using an advanced simulation via SolidWorks (2014).
W artykule, przedstawiana jest możliwość wykorzystania jako pierwotne odnawialne źródło energii, energię kinetyczną płynących wód w korytach rzek. Przeanalizowany został rozkład gradientów prędkości wody w przekroju koryta rzeki oraz sposoby wykorzystania jego stosowane na przestrzeni wielu lat. W prezentacji zostaną przedstawione rozwiązania opracowane w Instytucie Inżynierii Środowiska, Wydziału Zamiejscowego Prawa i Nauk o Społeczeństwie w Stalowej Woli, Katolickiego Uniwersytetu Lubelskiego. Proponowane rozwiązania pozwolą uzyskać w miarę stabilne źródło energii kinetycznej w nie zamarzających korytach rzek, bez budowy konieczności urządzeń piętrzących
EN
The article describes the potential to utilize the kinetic energy of flowing water as a source of renewable energy. We present an analysis of the gradient distribution of water flow speeds in different segments of the river bed as well as we summarize diverse ways of converting it into energy. The lecture presents solutions developed in the Institute of Environmental Engineering at the Law and Social Sciences Off-Campus Faculty in Stalowa Wola of the Catholic University of Lublin. Suggested solutions enable developing reasonably stable sources of energy by utilizing the kinetic energy of not-freezing rivers without the need to build damming installations.
Article presents possible methods of energy recovery in pneumatic hydraulic driving system in the hybrid with internal-combustion engine. It also submits the comparison of methods, construction of the systems of the recuperation of energy, consideration determining direction of more distant modernization of systems and of optimum choice. Moreover, the construction of system PHHV has been described, with the base of its activity, the problems of steering and state knowledge on this range.
PL
Artykuł prezentuje metody odzysku energii w pneumatyczno hydraulicznym układzie napędowym w hybrydzie z silnikiem spalinowym. Przedstawiono porównanie metod, budowę układów rekuperacji energii, rozważania stanowiące kierunek dalszych modernizacji układów i optymalnego wyboru. Ponadto opisano budowę układu PHHV, zasadę jego działania, problemy sterowania i stan wiedzy z tego zakresu.
10
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Aluminium and copper plates are explosively cladded with Al 5052, copper and SS 304 interlayers and the results are reported. While continuous molten layer is obtained in conventional explosive clads, a smooth interface, devoid of defects, is obtained in interlayer laced explosive clads. The mechanical properties of interlayer laced explosive clads confirm higher kinetic energy utilization leading to stronger clad. Ram tensile, shear strengths and Vickers microhardness of Al–Cu explosive clad with different interlayers are higher than conventional two layer clad.
The article presents results of experimental tests of energy parameters of hard coals under loading, collected from research sites located within five main geologic structures of Upper Silesian Coal Basin (GZW) – Main Trough, Main Anticline, Bytom Trough, Rybnik Trough and Chwałowice Trough. Coals from12 mines were analysed, starting with seams of group 200, through groups 400, 500, 600 and, finally, seams of group 700. Coal of each of the groups of seams underwent uniaxial compression stress of the energy parameters, in a servo-controlled testing machine MTS-810NEW, for the full range of strain of the tested coal samples. Based on the tests the dependence of different types of specific energy of longitudinal strain of coals on the value of uniaxial compression strength was determined. The dependence of the value of dissipated energy and kinetic energy of coals on the uniaxial compression strength was described with a linear function, both for coals which due to their age belong to various bed sand for various lithotypes of coal. An increase in the value of dissipated energy and in kinetic energy was observed, which was correlated with an increase in uniaxial compression strength of coal. The share of dissipated energy is dominant in the total energy of strain. Share of recoverable energy in the total energy of strain is small, independent of the compression strength of coals and is at most a few per cent high. In coals of low strength and dominant share of dissipated energy, share of recoverable energy is the biggest among the tested coals. It was shown that following an increase in compression strength the share of recoverable energy decreases, while the share of dissipated energy in the total energy increases. Further studies of specific energy of longitudinal strain of rocks in the full-range strain will be the next step inperfecting methodology of research into natural rock burst susceptibility of Carboniferous rock mass and changes in the susceptibility resulting from mining activity.
Współczesne pojazdy z napędem elektrycznym charakteryzują się możliwością odzysku znaczącej części energii kinetycznej w procesie hamowania odzyskowego. W artykule przedstawiono wyniki pomiarów przeprowadzonych na pojeździe użytkowym z napędem elektrycznym. Próby pomiarowe miały na celu określenie wpływu jednej z nastaw na uzyskiwane parametry robocze pojazdu przy pozostawieniu fabrycznych nastaw dla pozostałych zmiennych sterowania napędem. Wyniki pomiarów wskazują na możliwość takiego uzyskania takiego przebiegu hamowania, która zapewni wysoką sprawność regeneracji energii przy zachowaniu oczekiwanego poziomu komfortu obsługi oraz stabilności ruchu pojazdu. Podczas prób operowano następującymi zmiennymi sterowania: współczynnikiem wypełnienia impulsu dla napięcia twornika, czasem narastania napięcia zasilania twornika, czasem przyrostu prądu wzbudzenia podczas hamowania, maksymalną wartością prądu wzbudzenia podczas hamowania. Na podstawie wyników pomiarów przeprowadzono analizę uzyskanych parametrów roboczych pojazdu.
EN
Modern electric vehicles are characterized by the possibility of recovery of a significant part of the kinetic energy in the process of regenerative braking. The article presents the results of measurements carried out on a utility vehicle with electric drive. Tests were carried out to determine the effect of one of the settings for the obtained operating parameters of the vehicle by leaving the factory settings for the other drive control variables. The measurement results indicate the possibility of such a course of obtaining such braking, which ensures high efficiency energy recovery while maintaining the expected level of comfort and stability of the vehicle. During the trial the following control variables were operated: armature voltage pulse duty cycle, supply voltage rise time, field current time increment during braking, the maximum value of the field current during braking. On the basis of the measurement results obtained operating parameters of the vehicle were analyzed.
W artykule został położony nacisk na energetyczne i środowiskowe aspekty hamowania odzyskowego użytkowych pojazdów z napędem elektrycznym. Systemy sterowania współczesnych pojazdów elektrycznychumożliwiają kształtowanie charakterystyk przebiegu procesu hamowania zorientowanych na efektywność energetyczną przy zachowaniu takich cech ruchu jak stabilność pojazdu i komfort kierowcy i pasażerów. Przedstawione zostałyzależności zapewniające odpowiedni rozkład sił hamowania pomiędzy osie pojazdu. Kolejny paragraf artykułu przedstawia rolę współczynników sprawności poszczególnych składników łańcucha przemiany energii i warunki odczuwalnego komfortu kierowcy. Całkowita sprawność systemu napędu pojazdu elektrycznego z uwagi na stosunkowo długi łańcuch przemiany energii w znaczący sposób obniża efekty energetyczne odzysku energii hamowania.Przeprowadzone obliczenia pokazują wpływ sprawności na poszczególnych etapach konwersji na wielkość energii przekazanej do wtórnego źródła energii.
EN
The paper focuses on energy and environmental aspects of regenerative braking performance of electric vehicles. Modern control systems for electric vehicles allow the formation of the characteristics of the braking oriented energy efficiency while maintaining traffic characteristics such as vehicle stability and comfort to the driver and passengers. The appropriate formulas to ensure proper distribution of braking forces between the axles of the vehicle are presented.The next section of the article presents the role of efficiencies of the individual components of energy conversion chain and conditions sensible driver comfort. The total efficiency of the electric vehicle propulsion system due to the relatively long chain of energy conversion significantly reduces the energy efficiency of the braking energy recovery. The calculations show the effect of performance on the various stages of the conversion of the size of the energy transferred to the secondary source of energy.
W pracy przedstawiono model hydrostatycznego napędu pojazdu zasilanego z akumulatora hydropneumatycznego. Przedstawiono matematyczny opis procesów związanych z termodynamiczną przemianą gazu w akumulatorze oraz przetwarzaniem energii gazu na energię kinetyczną pojazdu. Oprócz tego rozpatrywano układ sterowania napędem realizującym zakładany cykl jazdy pojazdu. Dla przyjętego i przedstawionego układu napędowego pojazdu wykonano komputerową symulację ruchu pojazdu obejmującą: rozruch, jazdę ze stałą prędkością oraz odzyskowe hamowanie. Przedstawione zostały wybrane wyniki obliczeń ilustrujące proces przetwarzania energii w hydrostatycznym układzie napędowym. Na podstawie analizy uzyskanych wyników sformułowano wnioski dotyczące modyfikacji modelu napędu oraz układu sterowania.
EN
We present results of mathematical and numerical studies of a vehicle equipped with a hydrostatic drive with hydro-pneumatic accumulator. Numerical studies were carried out using program developed in Matlab/Simulink software. We formulate and analyze a mathematical description of the process related to the thermodynamic conversion of gas in the accumulator and conversion of gas energy into kinetic energy of the vehicle. In addition, the drive control system is considered during the vehicle motion with assumed ECE15 drive cycle. For the vehicle powertrain considered, computer simulations of the vehicle motion during accelerations and regenerative braking have been conducted. We discuss their results in order to illustrate the process of energy conversion in the hydrostatic drive and hydro-pneumatic accumulator. On the basis of these results, modifications of both the mathematical model and control system are subsequently proposed.
Excavator swing mechanism is one of the systems in which there is possibility to recuperate kinetic energy. This paper presents simulation model of hydrostatic system with hydraulic accumulator and valve control block, working as a secondary energy source. Based on simulation calculation it is possible to determine properties of such system, to calculate energy savings and also to test different energy management strategies.
PL
Dążąc do minimalizacji zużycia energii w maszynach roboczych prowadzo¬ne są różnorodne prace, zarówno nad poprawą sprawności poszczególnych ele¬mentów i podukładów jak również nad odzyskiem i ponownym wykorzystaniem energii potencjalnej i kinetycznej zmagazynowanej w poszczególnych mechani¬zmach w trakcie pracy maszyny [1, 2]. Mechanizm obrotu nadwozia koparki, obok mechanizmu jazdy, jest jednym z napędów, w którym występuje cykliczne rozpędzanie i hamowanie bryły o dużej bezwładności. Jest to zatem układ, w którym poszukiwać można odzysku energii kinetycznej w fazie zmniejszania prędkości kątowej nadwozia.
Operating cost lowering of mobile machines and vehicles can be achieved by introducing of energy recovery systems supporting the main engine. This paper presents such solution of energy saving system based on additional pump and hydro-pneumatic accumulator build into vehicle hydrostatic drive system. System modeling, by use of the SimulationX, shows above 10% of energy saving, confirming properties of the proposed system.
PL
Współczesne pojazdy transportowe i maszyny mobilne charakteryzują się wystarczająco wysoko zaawansowaną funkcjonalnością i jakością pracy. Jest to jednak często związane z dużym zużyciem energii. Zrozumiałym, więc jest prowadzenie prac ukierunkowanych na ograniczenie kosztów eksploatacyjnych. Możliwość znaczącego obniżenia zużycia paliwa przez silniki spalinowe, będące zazwyczaj źródłem pierwotnym energii w pojazdach użytkowych, wydaje się być wyczerpana. Wynika to zarówno z ograniczeń konstrukcyjnych silnika spalinowego jak i zaostrzających się norm dotyczących czystości spalin. Stąd też zainteresowanie systemami odzysku energii wspomagającej jednostkę napędową przy zwiększonym obciążeniu. Zwykle są to układy bazujące na akumulatorach elek¬trycznych, w których jest gromadzona energia przechwytywana w procesie hamowania pojazdu i przekazywana następnie do silnika elektrycznego łączonego okresowo z układem napędowym, nazywane popularnie hybrydowymi układami napędowymi. Podczas gdy w pojazdach użytkowych napędzanych przekładnią hydrostatyczną można wykorzystać w sposób analogiczny przechwytywanie energii hydraulicznej i magazynowanie jej w akumulatorze hydropneumatycznym. Prezentowany artykuł opisuje rozwiązanie i wyniki testów symulacyjnych systemu odzysku energii kinematycznej dla małego pojazdu transportowego z przekładnią hydrostatyczną. Układ napędowy pojazdu złożony z elementów mechanicznych i hydraulicznych zamodelowano z wykorzystaniem bibliotek programu SimulationX firmy ITI GmbH. W celu porównania energochłonności standardowego układu napędowego i układu wspomaganego przez system rekuperacji energii przeprowadzono testy symulacyjne dla przyjętego cyklu roboczego oraz dla kilku konfiguracji parametrów eksploatacyjnych. Zaproponowane rozwiązanie nawiązuje do systemu Permo Drive stosowanego głównie w samochodach ciężarowych. W celu obniżenia, na etapie projektu, kosztów elementów składowych układu jak i możliwości zastosowania różnych strategii sterowania, układ odzysku połączono z mechanizmem jazdy za pośrednictwem przekładni pasowej, sterowanego sprzęgła i dodatkowej pompy (rys.1). Osiągnięta ponad 10-procentowa oszczędność energii w cyklu testowym potwierdza słuszność założeń zaprojektowanej struktury proponowanego systemu odzysku energii.
17
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Stopniowe wyczerpywanie się coraz droższych światowych zasobów naturalnych przy jednoczesnym wzroście świadomości problematyki ochrony środowiska i niezaspokojonym zapotrzebowaniu na energię, zgłaszanym przez populacje na całym świecie, stawiają różne formy energii odnawialnej w centrum uwagi w ostatnim dziesięcioleciu. Technologia, innowacje i edukacja końcowych użytkowników energii mogą przyczynić się do zmniejszenia zapotrzebowania na moc, ale jest to równoważone przez potrzeby rosnącej populacji globalnej oraz produktów i infrastruktury ją wspierającej.
W artykule ukazano najnowsze rozwiązania techniczne stosowane w motoryzacji do odzyskiwania energii kinetycznej podczas hamowania. Przedstawiono również autorską koncepcje zastosowania systemu hamowania rekuperacyjnego w pojazdach ciężarowych. Zaprezentowano rozwiązanie zwiększające skuteczność odzyskiwania energii kinetycznej w trakcie hamownia i możliwość szybkiego magazynowania w pneumatyczno- hydraulicznym układzie KERS.
EN
The article shown the latest technology used in the automotive industry for the recovery of kinetic energy during braking. It also presents the author's concepts of the use of recuperative braking system in trucks. Presented solution to increase the efficiency of energy recovery during braking and the ability to quickly store a pneumatic-hydraulic KERS system.
W artykule przedstawiono problematykę odzysku energii kinetycznej w wózkach widłowych pracujących w magazynach towarów sztukowych, paletowych. W tym celu wykonano bilans energetyczny pracy wózka widłowego. Obliczono jaka część energii elektrycznej może być odzyskana. Na tej podstawie przeprowadzono analizę możliwości zmagazynowania energii na bardzo krótko w akumulatorze zbudowanym z superkondensatorów. Pozostaje sprawą dalszą problem konstrukcji zasilacza pozwalającego bez usterek skuteczne ładowanie superkondensatorów oraz problem zmieszczenia baterii superkondensatorowej w wózku widłowym.
EN
In the article the problem of the recovery of kinetic energy in forklifts working in the warehouses of goods piece, pallet. For this purpose, the energy balance of the work performed forklift. Calculated how much of the energy can be recovered. On this basis, an analysis of the possibility of storing energy in the very short battery composed of supercapacitors. Remains a continuing problem of power supply design allows trouble-free and efficient charging supercapacitor battery issue supercapacitors fit in a forklift.
20
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W referacie przedstawiono urządzenie pozwalające na skuteczne pozyskiwanie energii z niewielkich cieków wodnych, w których nieopłacalne lub niemożliwe jest zastosowanie typowych turbin wodnych. Przedstawiono ideę działania urządzenia. Porównano wielkość uzyskanej energii dla tradycyjnego sposobu pozyskiwania energii z wody (przy użyciu turbin wodnych) i przy wykorzystaniu zaproponowanego urządzenia.
EN
This article presents a device which allows to extract energy from the streams where it is impossible or uneconomical to use conventional water turbines. Traditional way of obtaining energy from a water courses (using a water turbine) was compared witch a method which involves our device. The paper also shows the concept of the device.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.