Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Application of superconducting resonator for energy storage

Bednarek Stanisław

Przegląd Elektrotechniczny

|

2025

|

R. 101, nr 4

206--210

EN

The article describes the construction and principle of operation of a system with a superconducting resonator designed to store electrical energy and cooperate with the power grid. The resonator has the shape of a rectangular cavity cooled by liquid helium. The results of parameters calculations with fundamental importance for evaluating of the resonator, such as the volumetric density and massive density of the stored energy and the efficiency of the system are given. The obtained results show that for currently available superconductors of the second type with high critical field, the calculated densities are several times higher than for known systems storing energy in superconducting coils. The massive energy density also has the advantage of increasing with increase resonator size.

PL

W artykule jest opisana budowa i zasada działania układu z nadprzewodzącym rezonatorem, przeznaczonego do magazynowania energii elektrycznej i współpracy z siecią energetyczną. Rezonator ma kształt prostopadłościennej wnęki chłodzonej ciekłym helem. Podano wyniki obliczeń parametrów, mających podstawowe znacznie dla oceny użyteczności rezonatora, takich jak gęstość objętościowa i gęstość masowa magazynowanej energii oraz sprawność układu. Otrzymane wyniki pokazują, że dla dostępnych obecnie nadprzewodników drugiego rodzaju o wysokim polu krytycznym obliczone gęstości są kilka razy większe, niż dla znanych układów, magazynujących energię w cewkach nadprzewodzących. Zaletą rozpatrywanego rozwiązania jest również wzrost masowej gęstości energii wraz ze wzrostem rozmiarów rezonatora.

2

Wpływ wilgotności i gęstości mieszanek cementogruntowych na ich przewodność cieplną

Rainer Jakub, Bodak Bartłomiej, Masłowski Mikołaj

Przegląd Budowlany

|

2025

|

R. 96, nr 5

72--75

PL

Cementogrunt to materiał szeroko stosowany w budownictwie, analizowany głównie pod kątem właściwości mechanicznych i filtracyjnych. Dotychczas niewiele uwagi poświęcano jego zachowaniu termicznemu, mimo że w praktyce może on współpracować z instalacjami geotermalnymi, gdzie przewodnictwo cieplne odgrywa kluczową rolę. W niniejszej pracy podjęto próbę określenia wpływu wilgotności oraz gęstości mieszanek cementogruntowych na ich właściwości cieplne. Do badań wykorzystano metodę sondy igłowej, analizując próbki wykonane z piasku średniego i cementu przy zróżnicowanej zawartości wody oraz stopniu zagęszczenia. Wyniki pokazały, że zarówno wzrost wilgotności, jak i gęstości objętościowej prowadzą do zwiększenia przewodności cieplnej. Uzyskane zależności mogą stanowić podstawę do optymalizacji składu i technologii wykonania cementogruntów z myślą o ich wykorzystaniu w projektowaniu systemów geotermalnych i energetycznych.

EN

Soil-cement composites are widely used in construction and are typically analyzed in terms of their mechanical and filtration properties. However, their thermal behavior remains relatively underexplored, despite their potential interaction with geothermal systems where thermal conductivity plays a crucial role. This study aims to evaluate the impact of moisture content and density on the thermal properties of cement-soil mixtures. The needle probe test was used to analyze samples prepared from medium sand and cement, with varying water content and degrees of compaction. The results showed that increases in both moisture and bulk density lead to higher thermal conductivity. The observed relationships may serve as a basis for optimizing the composition and processing technology of cement-soil mixtures for their potential application in the design of geothermal and energy-related systems.

3

Comparative analysis on washability indices of anthracite coal by using MCDM methods

Sokolović Jovica, Stanujkić Dragiša, Štirbanović Zoran, Ilić Ivana

Physicochemical Problems of Mineral Processing

|

2025

|

Vol. 61, iss. 1

art. no. 199985

EN

This paper presents the results of the Multi-Criteria Decision Making (MCDM) methods for determining the optimal separation density in the gravity separation of anthracite coal, and also suggests an appropriate MCDM model for this purpose. Five separation densities were selected as the output and seven coal washability indices were used as the input based on the washability results of coal. The SAW, TOPSIS, WASPAS, WISP, and CoCoSo methods were used in this study. The evaluation indices of the five methods were averaged as a new index. Finally, alternative A4 (i.e., the optimal separation density is 1650 kg/m3) was selected as the final separation density.

4

The influence of the mineral wool insulation dimensions on the fire resistance of steel pipe penetration seals in vertical fire partitions – part 2

Sulik Paweł, Sędłak Bartłomiej

Materiały Budowlane

|

2025

|

nr 7

185--192

EN

The aim of the study was to verify the behaviour of higher density mineral wool in the context of equations used to estimate the fire resistance of seals for steel pipe penetrations of various diameters and uniform wall thicknesses. This work is a continuation of study [1]. The thermal insulation parameters taken into account in the analysis were: mineral wool density (higher density was tested and, for comparison, samples protected with mineral wool tested in study [1]), mineral wool thickness and length. As part of the work, a fire resistance test was carried out on the seals of steel pipe installations with three different diameters (from 60.3 mm to 168.3 mm), a total of 30 pipes, in various configurations of insulation thickness and length. The analysis of the test results showed that the length of the insulation used primarily affects the temperature increase measured on the pipe, while the thickness of the insulation is the key factor influencing the temperature increase recorded on the surface of the mineral wool.

PL

Celem pracy zaprezentowanej w artykule była weryfikacja zachowania wełny mineralnej o wyższej gęstości w kontekście obowiązywania równań umożliwiających szacowanie odporności ogniowej uszczelnień przejść instalacyjnych stalowych rur o różnej średnicy i jednakowej grubości ścianek. Jest to kontynuacja opracowania [1]. Parametrami izolacji termicznej uwzględnionymi w analizie były: gęstość wełny mineralnej (przebadano większą gęstość niż w pracy [1]); grubość wełny mineralnej oraz jej długość. Przeprowadzono też badanie odporności ogniowej uszczelnień przejść instalacyjnych stalowych rur o trzech różnych średnicach (od 60,3 do 168,3 mm), łącznie 30 rur, w różnych konfiguracjach grubości oraz długości izolacji. Analiza uzyskanych wyników badań wykazała, że długość zastosowanej izolacji wpływa przede wszystkim na przyrost temperatury mierzonej na rurze, natomiast grubość izolacji jest kluczowym czynnikiem wpływającym na przyrost temperatury rejestrowany na powierzchni wełny mineralnej.

5

The correlation between microplastics characteristics and sediment grain size to microplastics accumulation in coral reef sediment in Gede Island, Rembang, Indonesia

Widiaratih Rikha, Sulhana Baiq Lista Azkia, Putranto Ari Bawono, Maslukah Lilik, Ismanto Aris, Ayuningrum Diah, Hadibarata Tony, Satya Eridhani Dharma

Journal of Ecological Engineering

|

2025

|

Vol. 26, nr 3

200--212

EN

In general, microplastics (MPs) have been identified at higher concentrations in marine sediments than in seawater. This is attributed to the trapping effect of sediments on MPs. MPs in the ocean undergo a sinking process, ultimately accumulating in marine sediments. MPs have been identified as a significant threat to marine biodiversity, particularly in coral reef habitats, due to their potential carcinogenic effects. This study examines the correlation between MPs characteristics – specifically, size and shape – and sediment grain size with MPs abundance in adjacent coral reef sediments in Rembang Regency, Central Java, Indonesia. To achieve this, Pearson’s correlation and principal component analysis (PCA) methods were employed. The findings indicate that most MPs are concentrated in nearshore regions near anthropogenic sources. Moreover, the correlation based on Pearsons was found to be particularly significant for MPs size, shape, and grain size, with values of 0.84, 0.754, and 0.431, respectively. The PCA result demonstrates that the greater the abundance of MPs in the sediment, particularly those that are MPs smaller in size and compact shape, such as fragments and pellets, the greater the likelihood of their sinking and infiltration into the sediment. This finding highlights the crucial role of MPs size and shape in tight relationship to their density in determining the rate of sinking and infiltration of MPs into the sediment

6

Eco-friendly modified weight SIFCON production: The role of glass waste and hybrid fibers

Hassan Mohammed Muayad, Fawzi Nada Mahdi

Journal of Ecological Engineering

|

2025

|

Vol. 26, nr 5

54--64

EN

SIFCON is a type of high-performance concrete distinguished by its exceptional strength-to-density ratio. This study achieved significant density reductions by incorporating single and hybrid fibers to develop modified-weight SIFCON. However, the production and use of SIFCON involve substantial amounts of cement and fine aggregates, which have environmental repercussions. Substituting cement and fine aggregates with glass waste contributes to enhancing environmental sustainability by lowering cement consumption, thereby reducing CO2 emissions associated with its production. Eco-friendly SIFCON was evaluated through three tests: compressive strength, ultrasonic pulse velocity, and density. These tests were conducted on six different mixes, all containing a 4% fiber volume fraction in single and hybrid configurations, along with a reference mix. Among the formulations, the hybrid combination of 1% basalt fibers, 2% micro steel fibers, and 1% polypropylene fibers demonstrated the best performance in compressive strength and ultrasonic pulse velocity. On the other hand, the use of polypropylene fibers alone resulted in the decrease in density, the decreases of 0.73% after 7 days, 1.1% after 28 days, and 0.76% after 90 days. Meanwhile, the hybrid composition of 1% basalt fibers, 1% micro steel fibers, and 2% polypropylene fibers showed the lowest density growth in hybrid mixes, with increases of 2.5% at 7 days, 2% at 28 days, and 2.4% at 90 days.

7

Wpływ odgazowania i dodatku węglanu wapnia na gęstość i twardość termoplastycznych uszczelniaczy butylowych

Czakaj Jakub, Kądzielawa Edyta

Chemik

|

2025

|

Nr 1

28--34

PL

Zbadano wpływ wielkości próbek, odgazowania i dodatku węglanu wapnia CaCO2 na gęstość oraz twardość termoplastycznych mieszanek butylowych (HMPSA) wykonanych z kauczuku butylowego (IIR), poliizobutylenu (PIB) oraz CaCO2 . Odgazowanie (-0,08 MPa) mieszanek usuwało pęcherze gazu, zbliżając gęstość materiału do wartości teoretycznej. Zwiększanie zawartości CaCO2 w mieszance powodowało wzrost jej twardości i gęstości, lecz przy stężeniach krytycznych napełniacza gęstość mogła ulegać zmniejszeniu.

EN

The effects of sample size, degassing and CaCO2 addition on the density and hardness of thermoplastic butyl compounds (HMPSA) made from butyl rubber (IIR), polyisobutylene (PIB) and CaCO2 were studied. Degassing (-0.08 MPa) of the mixtures removed gas bubbles, bringing the density of the material closer to the theoretical value. Increasing the CaCO2 content of the mixture increased its hardness and density, but at critical filler concentrations the density could decrease.

8

Evaluating the thermal insulation properties of sustainable building materials in Southern Algeria: A study on plaster and palm fibres

Rachedi Mokhtar, Kriker Abdelouahed

Budownictwo i Architektura

|

2025

|

Vol. 24, no 1

147--161

EN

This research addresses the critical need to develop environmentally friendly building materials with effective insulation properties in Southern Algeria, a region increasingly affected by extreme natural phenomena such as intense heat. By exploring the potential of plaster, known for its excellent insulation characteristics, and palm fibres, a sustainable alternative to synthetic fibres, this study offers a promising future for the construction industry in the region. Plaster composites reinforced with 10 mm palm fibres were developed at 2%, 4%, and 6% fibre ratios and water-to-plaster (W/P) ratios of 0.8, 1, and 1.5. After 28 days, physical, mechanical, and thermal properties were evaluated. The results revealed that composites with 6% fibre and a 1.5 W/P ratio exhibited favourable physical properties, particularly a low density of 0.88 g/cm³, making them lightweight. Although the compressive strength decreased to 5.23 MPa with increasing fibre and water content, it remained within acceptable limits. The thermal conductivity decreased to 0.19 W/mK, and the specific heat increased to 1012.17 J/kg·K, highlighting the material's effectiveness as an insulator. This study demonstrates the potential of local, sustainable building materials, positioning date palm fibre-reinforced plaster composites as a viable solution for sustainable construction. The findings encourage further research on optimising these composites for broader environmentally conscious construction applications

PL

Niniejsze badania odpowiadają na krytyczną potrzebę opracowania przyjaznych dla środowiska materiałów budowlanych o skutecznych właściwościach izolacyjnych w południowej Algierii, regionie coraz bardziej dotkniętym ekstremalnymi zjawiskami naturalnymi, takimi jak intensywne ciepło. Poprzez eksplorację potencjału tynku, znanego ze swoich doskonałych właściwości izolacyjnych, oraz włókien palmowych, zrównoważonej alternatywy dla włókien syntetycznych, niniejsze badanie oferuje obiecującą przyszłość dla branży budowlanej w regionie. Kompozyty tynkowe wzmocnione 10-milimetrowymi włóknami palmowymi opracowano przy proporcjach włókien 2%, 4% i 6% oraz współczynnikach wody do tynku (W/P) 0,8, 1 i 1,5. Po 28 dniach oceniono właściwości fizyczne, mechaniczne i termiczne. Wyniki wykazały, że kompozyty z 6% włókien i współczynnikiem W/P 1,5 wykazywały korzystne właściwości fizyczne, w szczególności niską gęstość 0,88 g/cm³, co czyniło je lekkimi. Chociaż wytrzymałość na ściskanie spadła do 5,23 MPa wraz ze wzrostem zawartości włókien i wody, pozostała w dopuszczalnych granicach. Przewodność cieplna spadła do 0,19 W/mK, a ciepło właściwe wzrosło do 1012,17 J/kg·K, co podkreśla skuteczność materiału jako izolatora. Badanie to pokazuje potencjał lokalnych, zrównoważonych materiałów budowlanych, pozycjonując kompozyty tynkowe wzmocnione włóknami palmy daktylowej jako realne rozwiązanie dla zrównoważonego budownictwa. Wyniki zachęcają do dalszych badań nad optymalizacją tych kompozytów pod kątem szerszych zastosowań w budownictwie przyjaznym dla środowiska.

9

Full-Field Force Mapping of Cutting Forces Driven by Local Density Variations in Norway Spruce Wood

Mellqvist Daniel, Buck Dietrich, Johansson Jimmy

Annals of Warsaw University of Life Sciences - SGGW. Forestry and Wood Technology

|

2025

|

No. 131

44--53

EN

Full-Field Force Mapping of Cutting Forces Driven by Local Density Variations in Norway Spruce Wood. Local density variations in wood influence cutting performance. In this study, full-field force mapping was applied to investigate the relationship between density distribution and cutting forces. Cutting forces were measured using piezoelectric transducers during cutting of Norway spruce. X-ray computed tomography (CT) scans of the workpiece provided spatially resolved density data. Force maps were constructed by aligning recorded forces with kerf positions and CT data. Results showed that cutting forces increased in regions of higher density, particularly near knot boundaries and latewood zones. Inner knot areas exhibiting lower density correlated with reduced cutting forces. Normal-force patterns were less responsive to local density changes. No self-feeding behaviour was observed. The integrated CT–force mapping technique enables spatial analysis of cutting responses in relation to anatomical wood features.

10

Characterizing mechanical properties of three-dimensional printed polylactic acid with variations in nozzle diameter and density via tensile testing for automotive applications

Putra Teuku Edisah, Dirhamsyah Muhammad, Mubarak Amir Zaki, Nauli Putra

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2025

|

Vol. 19, no. 9

117--128

EN

This study aimed to identify the mechanical properties of Polylactic Acid. Tensile testing specimens were printed with nozzle diameters of 0.4, 0.6, and 0.8 mm, as well as densities of 10, 50, and 100%, respectively. The results showed that the relationship between stress and strain occurred only in the plastic zone. A nozzle diameter of 0.6 mm with 100% density produced the highest values for all mechanical properties, with an elastic modulus of 1226.2 MPa, ultimate tensile strength of 44.74 MPa, and elongation at the breakpoint of 2.6%. The mechanical properties obtained from the tensile tests were still significantly lower than the native characteristics of Polylactic Acid, which was influenced by moisture due to the porous structure of the fabricated parts. The changes in mechanical properties caused by three-dimensional printing suggested that many parameters should be considered to produce high-quality products.

11

Wpływ ultradźwięków na parametry cieczy węglowodorowych

Bieszczak Hanna, Halat Zbigniew, Szpilman Sylwia, Kowalaszek Anna, Gramatyka Grażyna

Nafta-Gaz

|

2024

|

R. 80, nr 6

335--342

PL

W niniejszym artykule przedstawiono wyniki prac prowadzonych w ramach projektu pt. Innowacyjna technologia monitoringu sejsmoakustycznego oraz sejsmostymulacji (M2S), nr POIR.01.01.01-00-0015/17-00. Opisano wpływ ultradźwięków na parametry fizykochemiczne dwóch różnych cieczy węglowodorowych – ropy naftowej i oleju transformatorowego. Na każdą badaną próbkę cieczy działano falami ultradźwiękowymi o gęstości mocy akustycznej w zakresie 4–15 W/cm2 , po czym analizowano gęstość i lepkość kinematyczną. W ramach prowadzonych badań pomiary gęstości wykonywano za pomocą szklanych areometrów, natomiast badania lepkości kinematycznej przeprowadzono z wykorzystaniem automatycznego lepkościomierza HVM 472. Badania parametrów fizykochemicznych wykazały zmienność właściwości ropy naftowej i oleju transformatorowego po zastosowaniu ultradźwięków. Pod wpływem działania ultradźwięków nastąpiło zmniejszenie gęstości i lepkości kinematycznej badanych cieczy węglowodorowych. Dzięki tym badaniom ustalono charakterystykę fali ultradźwiękowej, która może najlepiej wpływać na parametry ropy naftowej w przypadku jej wydobycia ze złoża. Charakteryzująca falę ultradźwiękową gęstość mocy akustycznej na poziomie 12 W/cm2 najkorzystniej wpływa na zmniejszenie lepkości oleju transformatorowego. W przypadku ropy naftowej najkorzystniejszą gęstością mocy akustycznej pozwalającą na największe obniżenie lepkości jest 11 W/cm2 . Takie parametry fali akustycznej okazały się najbardziej optymalne ze względu na maksymalny spadek lepkości badanych cieczy przy najbardziej ekonomicznych nastawach symulatora rozkładu faz. Zarówno w badaniach oleju transformatorowego, jak i ropy naftowej stopniowe zwiększanie gęstość mocy akustycznej ultradźwięków nie powodowało przegrzania układu w badanym przedziale czasowym.

EN

This article presents the results of work carried out within the framework of the Innovative seismoacoustic monitoring and seismostimulation (M2S) technology, project, No. POIR.01.01.01-00-0015/17-00. The effect of ultrasound on the physicochemical parameters of two different hydrocarbon liquids – crude oil and transformer oil – is described. Ultrasonic waves with acoustic power density in the range of 4–15 W/cm2 were applied to each test sample, after which the density and kinematic viscosity were analysed. As part of the research, density measurements were carried out using glass areometers, while kinematic viscosity tests were carried out using an automatic viscosity meter HVM 472. The study of physicochemical parameters showed the variation in the properties of crude oil and transformer oil after application of ultrasound. Under the influence of ultrasound, the density and kinematic viscosity of the hydrocarbon liquids studied decreased. Thanks to these studies, the characteristics of the ultrasonic wave that best affects the parameters of crude oil, conducive to its extraction from the reservoirs, were established. The acoustic power density of 12 W/cm2 , which characterizes the ultrasonic wave, has the most favourable effect on reducing the viscosity of transformer oil. For crude oil, the most favourable acoustic power density allowing the greatest viscosity reduction is 11 W/cm2 . Such acoustic wave parameters proved to be the most optimal due to the maximum viscosity reduction of the studied fluids at the most economical settings of the phase distribution simulator. In both transformer oil and crude oil tests, the gradual increase of the acoustic power density of ultrasound did not cause overheating of the system in the studied time interval.

12

Possibilities for producing secondary materials from hydrocarbon waste

Khurmamatov Abdugaffor M., Yusupova Nadira K., Auesbaev Alisher U.

Nafta-Gaz

|

2024

|

R. 80, nr 11

723--728

EN

The utilisation and processing of crude oil sludge is one of the major global challenges. Therefore, it is necessary to justify the following scientific solutions in the field of oil sludge utilisation and processing worldwide: the study of the physicochemical properties of oil sludge in order to obtain construction grade bitumen; detection of dispersion of solid particles in the composition of oil sludge; development of the optimal technological parameters for the process of obtaining construction grade bitumen from oil sludge; establishing a correlation dependence between process efficiency and the environment, the content of light fractions in the sludge composition, the process temperature. In this work, oil sludge was diluted with a solvent in a ratio of 70:30, with light naphtha used as a solvent. A laboratory distillation column was used to separate the sludge into fractions, and the chemical composition of the oil sludge was investigated. Oil sludge consists of asphaltenes up to 4.2–4.5%, resins up to 21.0%; paraffin-naphthenic hydrocarbons up to 41.2%; monocyclic aromatic hydrocarbons up to 4.6%; bi- and tricyclic aromatic hydrocarbons up to 5.8%; polycyclic aromatic hydrocarbons up to 9.7%. The paper also presents the results of the change in the viscosity and density of the distillate fractions separated during the distillation of diluted oil sludge. Density and viscosity were measured using an areometer and a VPZh-4, respectively. One of the main components of the oil sludge is water. A series of experiments were conducted to determine the water content using the Dean and Stark method. In addition, the sulphur content in oil sludge diluted with solvents – light and heavy naphtha, heavy gas oil – was determined.

PL

Utylizacja i przetwarzanie odpadów ropopochodnych to jedno z głównych globalnych wyzwań. W związku z tym konieczne jest uzasadnienie rozwiązań naukowych w zakresie utylizacji i przetwarzania szlamu naftowego na całym świecie, w tym: badanie właściwości fizykochemicznych szlamu naftowego w celu uzyskania asfaltu budowlanego; wykrywanie dyspersji cząstek stałych w składzie szlamu naftowego; opracowanie optymalnych parametrów technologicznych procesu wytwarzania asfaltu budowlanego; ustalenie zależności korelacyjnych pomiędzy wydajnością procesu a środowiskiem, zawartością frakcji lekkich w składzie szlamu naftowego, temperaturą procesu. W niniejszej pracy szlam naftowy rozcieńczono rozpuszczalnikiem w stosunku 70:30, przy czym jako rozpuszczalnika użyto benzyny lekkiej. Do rozdzielenia osadów na frakcje użyto kolumny destylacyjnej dostępnej w laboratorium, a także zbadano skład chemiczny szlamu naftowego. Zawiera on asfalteny w ilości 4,2–4,5%, żywice do 21,0%; węglowodory parafinowo-naftenowe do 41,2%; jednopierścieniowe węglowodory aromatyczne do 4,6%; dwu- i trójpierścieniowe węglowodory aromatyczne do 5,8%; wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne do 9,7%. W artykule przedstawiono również wyniki badania zmian lepkości i gęstości frakcji destylatów wydzielonych podczas destylacji rozcieńczonego szlamu naftowego. Gęstość i lepkość mierzono odpowiednio za pomocą areometru i VPZh-4. Jednym z głównych składników szlamu naftowego jest woda. Przeprowadzono serię eksperymentów w celu określenia zawartości wody metodą Deana i Starka. Dodatkowo określono zawartość siarki w szlamie naftowym rozcieńczonym rozpuszczalnikami – benzyną lekką i ciężką oraz olejem opałowym ciężkim.

13

The effect of glass fibers on selected properties of autoclaved sand-lime materials

Jasińska Iga, Dachowski Ryszard, Jaworska-Wędzińska Monika

Materiały Budowlane

|

2024

|

nr 9

26--31

EN

The aim of the study was to determine the effect of zirconia-coated (AR) glass fibers, with a length of 24 mm, on selected properties of autoclaved lime-sand samples, such as density, water absorption, and compressive strength. Microstructure observations were also conducted using SEM. The research was carried out using fibers with a mass content ranging from 1% to 5%. The obtained results provided the basis for concluding that samples containing 1 – 3% zirconia-coated glass fibers by mass exhibit higher compressive strength compared to the reference samples, and they indicate the direction for further research.

PL

Celem badań było określenie wpływu zawartości włókien szklanych z powłoką cyrkonową (AR) o długości 24 mm, na wybrane właściwości autoklawizowanych próbek wapienno-piaskowych, tj. gęstość, absorpcja wody i wytrzymałość na ściskanie, wykonanych na bazie mieszanki wapienno-piaskowej. Dokonano również obserwacji mikrostruktury za pomocą SEM. Badania przeprowadzono z użyciem włókien, których udział w masie wynosił od 1 do 5%. Otrzymane wyniki badań dały podstawę do stwierdzenia, że próbki zawierające w masie 1 – 3% włókien szklanych z powłoką cyrkonową wykazują wyższą wytrzymałość na ściskanie w odniesieniu do próbek referencyjnych, oraz wskazują kierunek dalszych badań.

14

Statistically convergent difference sequences of bi-complex numbers

Bera Subhajit, Tripathy Binod Chandra

Journal of Applied Analysis

|

2024

|

Vol. 30, nr 2

363--369

EN

In this article we introduce the notion of statistical convergence difference sequences of bi-complex numbers. Some properties of these sequence spaces like BC-module, Banach BC-module, BC-balanced set, BC-convex set, solidness, and symetricity are studied.

15

Potential of Black Soldier Fly Larvae in Reduction Various Types Organic Waste

Uswatun Khairiyah Amin, Asiyanthi Tabran Lando, Ibrahim Djamaluddin

Ecological Engineering & Environmental Technology

|

2024

|

Vol. 25, iss. 9

190--201

EN

As an organic waste reducer, Black soldier fly (BSF) larvae are an alternative in overcoming organic waste problems. Environmental conditions, larval density, amount of waste, time of waste application, and type of waste are reasons why the existing organic waste treatment with BSF larvae still needs to be improved. The main objective of this research is to develop the potential of black soldier fly larvae in reducing various types of organic waste (vegetable, fruit, restaurant waste, and mixed waste). To achieve the main objective of this study, the steps taken were analyzing the environmental conditions at the research site, the density of larvae in the reactor, the amount of organic waste, and the time of waste feeding on larval survival and the effectiveness of organic waste reduction. To implement the stage, sample preparation, selection of waste samples, making reactors, starting waste treatment, and measuring the results were carried out. It was found that BSF larvae at temperatures up to 34 °C, pH 8 with a larval density of 200 larvae, feeding 100–200 mg/larvae/day for 21 days were able to reduce organic waste by 84.5% with a waste reduction index value of 4.02%, a digested feed conversion efficiency value of 16.15% and a larval survival rate of 100%. Environmental conditions, larval density, amount of waste, time of waste feeding, and type of waste fed succeeded in reducing organic waste quickly compared to other organic waste treatments.

16

The effect of sintering modes on the crystal lattice parameters and the morphology of the ZrO2–nY2O3 (n = 3–8 mol%) ceramic microstructure components

Kulyk V.V., Duriagina Z.A., Vasyliv B.D., Lyutyy P.Ya., Klimczyk P., Vavrukh V.I., Efremenko V.G., Kostryzhev A., Trostianchyn A.M., Kovbasiuk T.M.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2024

|

Vol. 128, nr 1

5--22

EN

Purpose: The purpose of this work is to study the effect of sintering modes, especially the sintering temperature, on the crystal lattice parameters and the morphology of the ZrO2–nY2O3 (n = 3–8 mol%) ceramic microstructure components in relation to corresponding fracture micromechanisms. Design/methodology/approach: The series of ZrO2–nY2O3 (n = 3–8 mol%) ceramics were sintered in an argon atmosphere at temperatures 1450°C, 1500°C, 1550°C, and 1600°C. The cross-sectional surfaces of samples were prepared for microstructure analysis using a grinding and polishing Struers Tegramin machine. Young’s ceramics modulus values were determined using an ultrasonic flaw detector Panametrics EPOCH III 2300. The samples’ density and porosity were determined by the Archimedes’ method. Scanning electron microscopes Hitachi SU3900 and Carl Zeiss EVO-40XVP were used to analyse the microstructure and fracture surface morphology of samples. For estimating chemical compositions in an energy-dispersive X-ray spectroscopy mode, an INCA ENERGY 350 spectrometer was utilized. Microhardness measurement was performed on a NOVOTEST TC-MKB1 microhardness tester. The fracture toughness of the material was estimated using a single-edge notch beam (SENB) test and the Vickers indentation test. Both the flexural strength and SENB tests were performed under three-point bending using a UIT STM 050 test machine. All mechanical tests were carried out in air at a temperature of 20°C. Findings: Optimal sintering modes for a variety of YSZ ceramic compositions are found, taking into account the combined effect of the sintering temperature and a percentage of Y2O3, which resulted in a specified balance of cubic, tetragonal, and monoclinic zirconia phases, an optimal microstructure features, and the implementation of high-energy fracture micromechanisms responsible for high strength and fracture toughness of YSZ ceramics. Research limitations/implications: To study the behaviour of YSZ ceramics in the operating atmosphere, their microhardness, flexural strength, and fracture toughness should be evaluated under the operating temperature and pressure conditions. Practical implications: Based on the research performed, it is possible to design the microstructure of YSZ ceramic with the necessary physical and mechanical properties to provide high reliability of ceramic products in various industry branches. Originality/value: The balance of cubic, tetragonal, and monoclinic zirconia phases, as well as the crystal lattice parameters change, was determined for YSZ ceramics stabilized with the various amounts of yttria, and it was linked to their mechanical behaviour; the Vickers indentation method and SENB method were used to estimate crack growth resistance of YSZ ceramics, and an appropriate fracture micromechanism was found.

17

Influence of Melt Properties on the Dendritic Structure of Steel Castings

Aftandiliants Y., Gnyloskurenko Svyatoslav, Meniailo H., Khrychikov V.

Archives of Foundry Engineering

|

2024

|

Vol. 24, iss. 1

5--13

EN

The paper presents the experimental results on the determination of melt parameters such as the energy of the boundary, contact angle, density and kinematic viscosity of low and medium alloy steels at different temperatures, as well as the dispersion of their dendritic structure in solidified castings. The analysis of the data obtained allowed revealing using mathematical models the influence of the chemical composition and temperature of melts on their properties and the dendritic structure of castings. It was established the variation of the melt parameters depending on the particular chemical elements of steels as C, Si, Mn, O, P, V, Cr. The established analytical dependences shown that increasing density and viscosity contributes to the dispersion of the dendritic structure and viscosity is of the major effect. The derived quantitative patterns allows to evaluate structure formation of cast structural low and medium alloy steels.

18

Evaluation of Permeability Models for Foundry Molds and Cores in Sand Casting Processes

Sundaram Dinesh, Matsushita Taishi, Belov I., Diószegi Attila

Archives of Foundry Engineering

|

2024

|

Vol. 24, iss. 1

94--106

EN

Predicting the permeability of different regions of foundry cores and molds with complex geometries will help control the regional out gassing, enabling better defect prediction in castings. In this work, foundry cores prepared with different bulk properties were characterized using X-ray microtomography, and the obtained images were analyzed to study all relevant grain and pore parameters, including but not limited to the specific surface area, specific internal volume, and tortuosity. The obtained microstructural parameters were incorporated into prevalent models used to predict the fluid flow through porous media, and their accuracy is compared with respect to experimentally measured permeability. The original Kozeny model was identified as the most suitable model to predict the permeability of sand molds. Although the model predicts permeability well, the input parameters are laborious to measure. Hence, a methodology for replacing the pore diameter and tortuosity with simple process parameters is proposed. This modified version of the original Kozeny model helps predict permeability of foundry molds and cores at different regions resulting in better defect prediction and eventual scrap reduction.

19

Correlation between thermal and density properties of chestnuts: preliminary results of experimental non-destructive testing

Borghese Vittoria, Santoro Luca, Santini Silvia, Sesana Raffaella

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2024

|

Vol. 24, no. 3

art. no. e157, 2024

EN

This study presents the preliminary outcomes of a methodology for the physical and mechanical characterization of various chestnut elements in different states of preservation. Strategizing conservation and retrofit interventions for timber is necessary, and to do this, it is necessary to establish an estimation of physical (transmissivity, thermal conductivity, humidity level, etc.) and mechanical properties (density, compressive or bending strength, etc.). This essential information is typically associated with timber defects, but there are lack of correlations. The primary objective is to establish correlations between thermal and density properties with the aim of preserving original assets. The investigation delves into the relationship between timber density and thermal properties through experimental non-destructive testing (NDT). Two NDTs were employed with the aim of correlating: penetrometric testing and active thermography investigations. The parametric study on the excitation period yielded valuable insights into the temporal dynamics of heat transfer within the timber, underscoring the significance of selecting appropriate excitation periods to capture precise thermal properties. Tabular data on relative humidity for salified, dried, and new samples provided a quantitative backdrop to these observations, unveiling the nuanced effects of humidity on the timber’s thermal response. The results of this study are positioned to inform future conservation efforts by laying the groundwork for a comprehensive understanding of timber’s mechanical properties. Particularly, the challenge lies in accurately estimating density, where surface tests are often less reliable than in-depth ones. Therefore, it is crucial to seek validation through other NDT tests, such as thermographic analysis and visual inspection, and hygrometric tests recognizing their importance in enhancing the reliability of density assessments. This approach will contribute to the development of more discerning preservation strategies.

20

Physical properties of plant extracts with biostimulant potential produced using cold plasma and low-pressure microwave discharge

Krawczuk Anna, Ogrodniczek Jacek, Bohata Andrea, Bartos Petr, Olšan Pavel, Findura Pavol, Kocira Sławomir

Agricultural Engineering

|

2024

|

Vol. 28, No. 1

277--285

EN

The changing climate, causing more frequent abiotic stresses, has generated interest in products that can mitigate the negative impacts of these changes. One such group of preparations includes plant extracts with biostimulant potential, produced using various methods and techniques, including cold plasma and low-pressure microwave discharge. However, there is limited research on how production methods and techniques affect the physical properties of biostimulants, such as density, viscosity, and surface tension. This study aimed to evaluate the impact of the manufacturing process on these properties. The biostimulant was produced via hot water extraction using either cold plasma or low-pressure microwave discharge. Results showed that neither method reduced the surface tension of the biostimulants, but they significantly influenced the viscosity and density. Given these changes in physical properties, further research on droplet spectrum and plant coverage during application is necessary to determine the optimal technical parameters for effective spraying.

PL

Zmieniający się klimat powodujący coraz częściej występowanie stresów abiotycznych wpłyną na zwiększenie zainteresowania preparatami mogącymi niwelować negatywne skutki tych zmian. Jednymi z takich preparatów są ekstrakty roślinne o potencjale biostymulującym wytwarzane rożnymi metodami i technikami z wykorzystaniem m.in. zimnej plazmy czy niskociśnieniowego wyładowania mikrofalowego. Jest jednak niewiele doniesień dotyczących wpływu metody czy techniki wytwarzania biostymulatorów na ich właściwości fizyczne takie jak gęstość, lepkość i napięcie powierzchniowe. Dlatego też w pracy podjęto się oceny wpływu procesu wytwarzania biostymulatora na ww. cechy. Biostymulator wytwarzano metodą ekstrakcji wodnej na gorąco z zastosowaniem zimnej plazmy lub niskociśnieniowego wyładowania mikrofalowego. Badania wykazały, że zastosowanie w procesie wytwarzania zimnej plazmy lub niskociśnieniowego wyładowania mikrofalowego nie wpłynęło na zmniejszenie napięcia powierzchniowego biostymulatorów, ale wpłynęło istotnie na lepkość oraz gęstość wytwarzanych biostymulatorów. W związku ze zmianą właściwości fizycznych takich jak lepkość i gęstość w wyniku zastosowania zimnej plazmy lub niskociśnieniowego wyładowania mikrofalowego należy przeprowadzić dalsze badania dotyczące spektrum kropel oraz stopnia pokrycia roślin podczas zabiegu w celu doboru odpowiednich parametrów technicznych warunkujących jak najlepsze wykonanie oprysku.