BazTech - Yadda

1

Sprawdzenie przydatności metamateriału akustycznego do redukowania hałasu średnio- i wysokoczęstotliwościowego - symulacje numeryczne

Szczepański Grzegorz, Podleśna Marlena, Łada Krzysztof, Włudarczyk Anna

Bezpieczeństwo Pracy : nauka i praktyka

|

2023

|

nr 4

22-27

PL

Hałas na stanowiskach pracy wciąż jest głównym zagrożeniem dla pracowników zakładów przemysłowych. Zastosowanie obudów i barier dźwiękoizolacyjnych w celu ograniczania tego zagrożenia nie zawsze jest możliwe lub wystarczające. Stosunkowo nowym i obiecującym sposobem redukcji hałasu jest wykorzystanie metamateriałów akustycznych, które przekierowują bądź pochłaniają falę dźwiękową, a najwyższą skuteczność wykazują przy częstotliwości bliskiej częstotliwości rezonansowej. Metamateriały akustyczne służą przede wszystkim do redukcji hałasu wąskopasmowego. W artykule przedstawiono ich modele numeryczne, które posłużyły do wyznaczenia częstotliwości rezonansowych. Symulacje przeprowadzono w dwóch różnych programach przeznaczonych do analizy metodą elementów skończonych (MES). Otrzymane wyniki wskazują, że metamateriał o strukturze tunelowej z umieszczonymi wewnątrz rezonatorami Helmholtza może redukować hałas w kilku pasmach częstotliwości (w zakresie średnio- i wysokoczęstotliwościowym) oraz w większym stopniu niż metamateriał o strukturze tunelowej bez rezonatorów.

EN

Noise in workplace environments is still the main risk factor for workers in industrial plants. The use of sound insulation enclosures and soundproof barriers to reduce this risk is not always possible or sufficient. A relatively new solution used to reduce noise are acoustic metamaterials that redirect or absorb the sound wave, and show the highest efficiency at frequencies close to the resonant frequency. They are primarily used for narrowband noise. The article presents the developed numerical models which were used to determine the resonant frequencies. Simulations were performed in two different programs based on finite element method (FEM). The obtained results indicate that the tunnel structure with Helmholtz resonators placed within can suppress the noise in several frequency bands (mid-frequency and high-frequency range) and to a greater extent than tunnel structures without resonators.

2

Low velocity perforation of thick magnesium alloy AM60 plates impacted by rigid conical‑nose impactor

Nowak Zdzisław, Kowalewski Zbigniew L., Szymczak Tadeusz

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2023

|

Vol. 23, no. 1

art. no. e5, 2023

EN

The impact resistance behaviour of the plate made of the AM60 magnesium alloy at the low velocity impact perforation mode is here investigated at room temperature using a numerical approach based on experimental results. Dynamic tests were performed using an impact digital tower on the 10.0 mm thick AM60 magnesium alloy plates using cylindrical impactors with conical-nose shapes of a nominal diameter of 12.0 mm, and a nominal mass of 5.77 kg. The plates were impacted with velocities ranging from 7 to 16 m/s. During the experiments, the failure of the target plates was evaluated. Finite element (FE) model was validated using experimental results. FE simulations of the conducted experiments were performed with ABAQUS software. In simulations the strain rate dependent Johnson-Cook yield criterion with a strain hardening law was accompanied with either the ductile fracture criterion or stress triaxiality-dependent JC fracture criterion to describe the target material properties. The stress and strain distributions for different impactor velocity considered were calculated using initial impact velocity data obtained from the experiments. A range of parameters, like element size, the fracture initiation strain, friction coefficient, etc. which play an important role in the simulation, were studied. The results of numerical simulation were compared with those from the experiment obtained. A good agreement between them was achieved. The failure process of AM60 target-plate revealed that in the case of the conical-nose impactor, the ductile hole enlargement occurs during the initial stage of the impact, and subsequently, a through-thickness fracture develops causing its shear plugging failure.

3

Hemodynamic impact of snoring on carotid artery after stent implantation: the role of oscillation

Zhang Xianghao, Fan Zhenmin, Liu Xiao, Liu Mingyuan, Ye Xia, Deng Xiaoyan

Acta of Bioengineering and Biomechanics

|

2023

|

Vol. 25, no. 1

35--45

EN

Snoring is common in overweight and elderly patients treated by endovascular stenting. Studies have proved a correlation between snoring and carotid stenosis, thus, snoring after carotid artery stenting (CAS) might promote or worsen clinical performance. This study tested this hypothesis by constructing a patient-specific carotid bifurcation model and numerically analyzing hemodynamic changes of the carotid artery under different snoring conditions. These conditions included small and large amplitude, low and high frequency, and different age groups. The results found that high amplitude snoring suppressed the disturbed flow at the stented segment while the downstream region of ICA became more chaotic, accounting for in-stent intimal restenosis and thrombosis. Furthermore, local blood flow patterns of elder groups with snoring symptoms were more likely to be changed due to low-speed flow, increasing the possibility of vascular remodeling and thrombosis. Besides, increased snoring frequency hardly influenced the local disturbed flow. Therefore, older adults should receive medical treatment actively after stenting for high-amplitude snoring as soon as possible to avoid potential adverse events.

4

Bus lane implementation strategy

Szarata Mateusz

Transport Problems

|

2022

|

T. 17, z. 3

87--98

EN

This paper proposes a methodology for bus lane allocation including different strategies, dynamic bus lanes, and exclusive bus lanes. Choosing the right solution depends on many factors, such as traffic flow, passenger flow, and time losses. Analytical or simulation models can be used to evaluate the effectiveness of a separate bus lane. Analytical methods are simple to use and provide results in a short time. Simulation models, unlike analytical ones, require much more time and data to prepare but they are also much more detailed and accurate data. Therefore, analytical models may be particularly needed in the first stage of planning work during which potential sections for separated bus lanes are indicated. In this article, the author proposed an analytical model based on the 6th edition of the Highway Capacity Manual, which can be used to assess the implementation of separated bus lanes in different strategies. The final model developed was calibrated using traffic measurement results collected in a Polish city. As a result of the work, the author proposed the calculation procedure of the assumptions and diagrams, enabling the assessment of the selection of the appropriate solution.

5

Numerical study of conditions on the staircase during a fire in a public building

Szulc Karolina

Architecture Civil Engineering Environment

|

2022

|

Vol. 15, no. 1

91--102

EN

Fire is one of the most common risks to the environment and human health. Fire, depending on the conditions of combustion and the type of fuel, can emit many toxic products. The paper presents numerical analyzes of the conditions that can occur in a building during a fire. The conditions were analyzed in terms of the safety of the occupants and possible emissions of pollutants into the atmosphere. The temperature, propagation of smoke, and emission of pollutants were analyzed. A numerical model was created using Fire Dynamics Simulator (FDS) software. The model represents a staircase and a corridor in a real building located at the Silesian University of Technology in Poland. The results show that safe conditions are only ensured for a limited time, and emissions can also be harmful to occupants and the environment.

6

Thermal performance enhancement of the mixed convection between two parallel plates by using triangular ribs

Jehhef K. A., Badawy F. A., Hussein A. A.

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2021

|

Vol. 26, no. 2

11--30

EN

This paper aims to investigate the mixed convection between two parallel plates of a vertical channel, in the presence of a triangular rib. The non-stationary Navier-Stokes equations were solved numerically in a two-dimensional formulation for the low Reynolds number for the laminar air flow regime. Six triangular ribs heat-generating elements were located equidistantly on the heated wall. The ratio of the ribs to the channel width is varied (h / H = 0.1, 0.2, 0.3 and 0.4) to study the effect of ribs height effects, the ratio of the channel width to the ribs height is fixed constant at (H / w = 2) and the ratio of the channel height to the ribs pitch is fixed at (W/p=10). The influence of the Reynolds number that ranged from 68 to 340 and the Grashof number that ranged from 6.6 ×103 to 2.6 ×104 as well as the Richardson number chosen (1.4, 0.7, 0.4 and 0.2) is studied. The numerical results are summarized and presented as the profile of the Nusselt number, the coefficient of friction, and the thermal enhancement factor. The contribution of forced and free convection to the total heat transfer is analyzed. Similar and distinctive features of the behavior of the local and averaged heat transfer with the variation of thermal gas dynamic and geometric parameters are investigated in this paper. The results showed that the Nusselt number and friction factor increased by using the attached triangular ribs, especially when using the downstream ribs. Also, the results revealed that the Nusselt number increased by increasing the ratio of the ribs to the channel width.

7

Analytical, FEM-numerical and experimental studies of bending of a sandwich plate-strip with metal foam core

Magnucki Krzysztof, Alsdorf Dennis, Lewiński Jerzy, Kowalski Michał, Richter Alexander, Zbierski Andrzej

Pojazdy Szynowe

|

2020

|

Nr 3

1--10

EN

The subject of the study is a sandwich plate-strip subjected to a four-point load. An analytical model of the strip was developed, taking into account the classical zig-zag theory, namely the broken line hypothesis. Three parts of the plate-strip are distinguished: two of them are the edge parts, where bending and the shear effect is considered, the third one is the middle part subjected to pure bending. The total maximum deflection of the plate-strip and the maximum deflection of the selected middle part of the plate-strip are calculated. The FEM-numerical study is carried out similarly to the analytical approach. The experimental study was carried out on the test stand in the Institute of Rail Vehicles TABOR. The analytical, numerical and experimental results are compared each with other. The sandwich panels can be used as parts of the floor or rail vehicle paneling.

8

Analityczne, numeryczne (MES) i doświadczalne badanie zginania trójwarstwowego pasma płytowego z rdzeniem z pianki metalowej

Magnucki Krzysztof, Alsdorf Dennis, Lewiński Jerzy, Kowalski Michał, Richter Alexander, Zbierski Andrzej

Pojazdy Szynowe

|

2020

|

Nr 3

11--19

PL

Przedmiotem badań jest trójwarstwowe pasmo płytowe poddane czteropunktowemu zginaniu. Opracowano analityczny model tego pasma, korzystając z klasycznej teorii linii łamanej nazywanej teorią Zig-Zag. W paśmie tym wyróżniono trzy przedziały: dwa brzegowe, w których występuje zginanie i ścinanie oraz jeden środkowy, w którym występuje czyste zginanie. Wyznaczono całkowite ugięcie maksymalne pasma płytowego oraz maksymalne ugięcie odcinka środkowego. Przeprowadzono obliczenia numeryczne metodą elementów skończonych (MES) dla takiego samego modelu pasma, jak wyżej wspomniany model analityczny. Próbę doświadczalną przeprowadzono na stanowisku badawczym w Instytucie Pojazdów Szynowych. Porównano wyniki badań analitycznych, numerycznych i doświadczalnych. Analizowane płyty warstwowe mogą być stosowane, m. in. jako części podłogi lub poszycia pojazdu szynowego.

9

Structural performance of concrete poles used in electric power distribution network

Zeynalian M., Khorasgani M. Z.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2018

|

Vol. 18, no. 3

863--876

EN

This paper presents an experimental study on structural performance of concrete poles used in electric power distribution network (EPDN). Three full scale 12-m concrete poles were tested; and a numerical study on a 7-span distribution line was also carried out in order to investigate lateral behavior of the network under severe weather conditions, as it is believed EPDN has a vital role on sustainability of power transmission from the power planet to the consumers which might be hundreds kilometers far away. One of the main issues in EPDN is concrete poles’ collapse under simultaneous wind and ice loads in some unreachable snow covered areas. However, the results show that the prescribed loading regimes by standards do not induce any damage into the distribution network nevertheless some unforeseen loads like gust wind load in heavy weather conditions cause the poles’ failure. Therefore, a non-linear pushover analysis was carried out to find out the weakest part of the distribution network; and finally some suggestions for increasing the EPDN's sustainability are made.

10

Change in flow separation and velocity distribution due to effect of guide vane installed in a 90° pipe bend

Kumar Saha S., Nandi N.

Mechanics and Mechanical Engineering

|

2017

|

Vol. 21, nr 2

353--361

EN

Present paper makes an effort to study the flow separation and velocity distribution for incompressible turbulent flow through 90° pipe bend due to the effect of guide vane installed in the bend portion. It has been observed here how the normalized velocity distribution profile changes if the guide vane is provided. k-ɛ turbulence model has been adopted for simulation purpose. After validating with existing experimental results, a detailed study has been performed for a particular Reynolds number and four different positions of guide vane. The value of Curvature ratio (Rc/D) has been considered as 1 for present study. The results obtained from the present study have been presented in terms of graphical form. A flow separation region was found at bend outlet for flow through 90° pipe bend without guide vane. This secondary flow separation region was absent for the cases which deals with the flow through 90° pipe bend with guide vane. Velocity distribution at seven different downstream positions have been presented in graphical form. Position to get a fully developed velocity distribution profile for each cases has been estimated on the basis of presented results.

11

Modelling and numerical study of composite side safety device for Wielton trucks

Klasztorny M., Nycz D. B., Zając K., Romanowski R. K.

Composites Theory and Practice

|

2017

|

R. 17, nr 1

19--24

EN

The numerical modelling and simulation of approval tests of a side safety device (anti-bicycle buffer) for Wielton trucks was developed. The new type of device is made of glass-reinforced polyester laminates, manufactured using press technology. As part of the design, simulation of approval tests of the new design solution was conducted for five variants of the composite shells using MSC.Marc finite element code. The results are presented in the form of deflection contour maps and equivalent effort index contour maps for the laminate shells. The load capacity and usability conditions with respect to the buffer were checked. It was shown that all the analysed options of the GFRP composite buffer fulfil the approval conditions. The buffer case, optimal in respect to structural materials and formation technology, was recommended for production. The simulation results of the approval tests on the deflections of the side safety device chosen for production were compared with the results of the experimental approval tests. Good qualitative and quantitative agreement of the results was observed.

PL

Przeprowadzono modelowanie numeryczne i symulację testów homologacyjnych bocznego urządzenia zabezpieczającego (odboju antyrowerowego) do pojazdów ciężarowych Wielton. Urządzenie nowego typu jest wykonane z laminatu poliestrowo-szklanego. Do wytwarzania urządzenia zastosowano technologię prasowania. W ramach projektowania, przeprowadzono symulację testów homologacyjnych nowego rozwiązania konstrukcyjnego dla pięciu wariantów powłok kompozytowych. Zastosowano oprogramowanie MSC.Marc. Wyniki przedstawiono w formie map ugięć oraz map zastępczego indeksu wytężenia powłok laminatowych. Sprawdzono warunki nośności i użytkowalności odboju. Wykazano, że wszystkie warianty odboju kompozytowego spełniają warunki homologacyjne. Do produkcji wybrano wariant optymalny pod względem materiałowo-technologicznym. Wyniki testów homologacyjnych w zakresie ugięć bocznego urządzenia zabezpieczającego wybranego do produkcji porównano z wynikami testów eksperymentalnych. Uzyskano dobrą zgodność jakościową i ilościową wyników testów symulacyjnych z wynikami testów eksperymentalnych.

12

Benzene propagation during turbulent flow in PEHD water supply pipes

Musz A., Widomski M. K., Kowalska B.

Environment Protection Engineering

|

2015

|

Vol. 41, nr 4

5--16

EN

The results of laboratory and numerical studies of benzene propagation migrating from PEHD pipe to water in turbulent flow conditions have been presented. Laboratory studies were performed on 30 meter long closed-loop installation consisting of PEHD 80 32×3.0 mm polyethylene pipes during the 168 h of experiment. Measurements of benzene concentration in water were conducted by the gas chromatography-mass spectroscopy (GC-MS) method. Numerical calculations of benzene propagation in water were performed with the Fluent, Ansys Inc. Our studies showed a clear increase of benzene concentration in water resulting from its migration to water from the pipe material. The developed numerical model was positively validated.

13

Wybrane zagadnienia dynamiki oddziaływania pojazdów szynowych z torem

Bogacz R, Czyczyła W.

Pojazdy Szynowe

|

2014

|

Nr 4

1--6

PL

Artykuł poświęcony jest przeglądowi wybranych zjawisk, istotnych dla inżynierów i kadry zarządzającej w kolejnictwie. Zjawiska dynamiczne występujące w oddziaływaniu pojazdów szynowych z torem są złożone i z tego względu znane jedynie wybranym specjalistom. W pracy zasygnalizowane zostały wybrane wyniki badań eksperymentalnych przeprowadzone na rzeczywistym układzie pojazd-tor oraz wyniki badań teoretycznych i numerycznych. Wyniki analizy wskazują na duże znaczenie znajomości tych zjawisk, gdyż mają one wpływ na bezpieczeństwo i komfort oraz koszty utrzymania linii kolejowych.

EN

This article is devoted to the review of the selected phenomena essential for the engineers and managers in the railway. The dynamic phenomena occurring in the interaction between rail vehicles and track are complex and therefore they are known only by the selected specialists. The study indicates the selected results of the experimental tests conducted on the real vehicle-track system and the results of the theoretical and numerical tests. The analysis results indicate the importance of knowledge of these phenomena, because they have influence on the safety and comfort as well as costs of railway lines maintenance.

14

Wiarygodność obrazów radarowych na wskaźnikach symulatorów nawigacyjnych

Wąż M., Stupak T

Logistyka

|

2014

|

nr 3

6634--6643

PL

W artykule zaprezentowano metodę porównania obrazów radarowych generowanych w symulatorach nawigacyjnych z obrazami rzeczywistymi pozyskanymi z radarów nawigacyjnych. Zwrócono uwagę na występujące różnice w obrazach. W opisanych badaniach porównywano wiarygodność generowanych obrazów radarowych w symulatorach nawigacyjnych będących na wyposażeniu wyższych uczelni morskich w Polsce.

EN

Radar pictures generated in navigational simulators with true pictures taken from vessels radars comparison methods are presented in the article. Authors pay attentions on differences between these pictures. In presented research was comparison reliability radar pictures generated in navigational simulators used in Polish Maritime Universities.

15

Badania numeryczne wybranych właściwości eksploatacyjnych prostych systemów do wygaszania wahań ładunków przewożonych suwnicami

Kosiara A., Skurjat A.

Logistyka

|

2014

|

nr 3

3111--3118

PL

Artykuł dotyczy problematyki wygaszania wahań ładunków przewożonych suwnicami. Jest to problematyka istotna z punktu widzenia bezpieczeństwa pracujących w otoczeniu dźwignic ludzi oraz z punktu widzenia wydajności systemów logistycznych. W artykule opisano zasadę działania prostych systemów antywahaniowych pracujących bez wykorzystania sprzężenia zwrotnego. Przedstawiono główne uproszczenia, jakie na potrzeby takich systemów są przyjmowane przy modelowaniu dynamiki suwnicy. Zwrócono uwagę na to, że uproszczenia te, w pewnych szczególnych przypadkach mogą powodować znaczące obniżenie skuteczności eliminacji wahań transportowanych jednostek ładunkowych. W celu jakościowej oceny efektywności systemów przeciwdziałających oscylacjom przemieszczanych ładunków zbudowano model symulacyjny suwnicy w środowisku MSC Adams. Badania symulacyjne przeprowadzano zakładając dwustopniowe rozpędzanie dźwignicy. Przeanalizowano wpływ masowego momentu bezwładności ładunku, dokładności określenia położenia środka ciężkości ładunku oraz długości układu linowego na wychylenia z położenia równowagi transportowanego obiektu.

EN

The article relates to problems of load oscillation reduction in crane systems. These problems are important from the point of view of safety of people working nearby and logistic systems efficiency. In the article, the principle of simple anti-oscillation systems functioning without positive feedback is presented. Main simplifications used in crane’s dynamics modelling are presented. It was mentioned, that those simplifications can cause a significant reduction of oscillation elimination efficiency of load units. In order to qualitatively estimate efficiency of the systems for damping of oscillations of transported load, a simulation model was built in MSC Adams environment. Simulations were conducted assuming two steps crane acceleration. Influence of significant factors like: rope length, mass moment of inertia of transported load and precision of load’s center of gravity estimation were analyzed.

16

Numerical analysis of the influence of blast wave on human body

Sławiński G., Niezgoda T., Barnat W., Wojtkowski M

Journal of KONES

|

2013

|

Vol. 20, No. 3

381--386

EN

Threats for military personnel during combat missions nowadays are of different sources. Further development of methods for neutralization of mines or improvised explosive devices (IED) explosions must be preceded by identification of the impact phenomenon on crew of the military vehicle. Large accelerations cause injury to a person located in the interior of the vehicle and may lead to permanent disability exempting soldiers from the battlefield. Information about overload coming from the explosion of IEDs on humans are difficult to access or not sufficiently detailed. Therefore, the basis for their acquisition is conducting experimental research and modelling. The paper is presents finite element analysis of blast wave effects on a human body simulated by a numerical 50th percentile HYBRID III dummy. Coupled Euler and Lagrange (ALE) formulations are used in the finite element analysis of such problems to accurately represent the detonation phenomenon. Numerical model was developed in LS-PrePost software. All the computational analyses were carried out using an explicit LS-DYNA solver on multiprocessor cluster. Data such as hip and knee moment of inertia, femoral force, and foot acceleration are collected from the numerical dummy, which simulates the occupant’s response. These data are then compared to injury threshold values from various references to assess survivability

17

Analiza numeryczna zużycia wody przez pośrednie wymienniki wyparne

Pandelidis D.

Instal

|

2013

|

nr 11

50--55

PL

W artykule przedstawiono zależność zużycia wody przez ekologiczne instalacje klimatyzacyjne oparte na wymiennikach wyparnych. Opisano matematyczne ε−NTU−modele nieliniowych procesów wymiany ciepła i masy w ożebrowanych wymiennikach wykorzystując różne schematy przepływu. Otrzymano wyniki obrazujące zależność zużycia wody od różnych parametrów wejściowych oraz w odniesieniu do efektywności chłodniczej urządzeń. Uzyskane wyniki umożliwiają oszacowanie optymalnych schematów przepływu powietrza.

EN

In this paper, the dependence of the water consumption of ecological air conditioning systems based on evaporative heat exchangers has been shown. Mathematical models of nonlinear processes of heat and mass in a finned heat exchangers using various flow diagrams has been described. The results illustrating the dependence of water consumption of the various input parameters and for the efficiency of the cooling devices have been shown. The results obtained make it possible to estimate the optimal flow patterns.

18

Analiza modalna stalowego zbiornika walcowego z dachem stałym przy różnym poziomie wypełnienia

Burkacki D., Wójcik M., Jankowski R.

Budownictwo i Architektura

|

2013

|

Vol. 12, nr 2

205--212

PL

W branżach technicznych, takich jak przemysł chemiczny czy naftowy, stalowe zbiorniki walcowe są często wykorzystywane do magazynowania produktów płynnych. Z tego względu ich bezpieczeństwo i niezawodność to kluczowe aspekty, ponieważ ewentualne uszkodzenie konstrukcji może prowadzić do poważnych konsekwencji, a w skrajnych przypadkach nawet do katastrofy ekologicznej. Celem niniejszego referatu jest przedstawienie wyników badań numerycznych obejmujących szereg analiz modalnych dla modelu rzeczywistego zbiornika zlokalizowanego na terenie Polski. Badania przeprowadzone zostały w środowisku Abaqus. Celem wykonanych analiz było wyznaczenie wartości dominujących częstotliwości drgań własnych oraz odpowiadających im postaci drgań przy różnym poziomie wypełnienia substancją magazynowaną (zbiornik pusty, częściowo wypełniony oraz zbiornik całkowicie wypełniony). Wyniki badań wskazują, iż zwiększanie poziomu wypełnienia powoduje gwałtowny spadek częstotliwości drgań własnych, co może mieć istotne znaczenie dla odporności dynamicznej zbiorników poddanych wstrząsom górniczym lub wymuszeniom sejsmicznym.

EN

In technical branches, such as chemical or petroleum industries, cylindrical steel tanks are essential structures used for storage of liquid products. Therefore, their safety and reliability is essential, because any failure might have dangerous consequences, in extreme cases may even lead to an environmental disaster. The aim of the presented paper is to show the results of the modal analysis concerning the cylindrical steel tank with self-supported roof which has been constructed in northern Poland. The investigation was carried out with the use of the FEM commercial computer program Abaqus. The values of natural frequencies, as well as the natural modes, for different levels of liquid filling (empty tank, partly filled and tank fully filled) were determined in the study. The results of the study clearly indicate that the increase in the liquid level leads to the substantial decrease in the natural frequencies of the structure.

19

Intensyfikacja procesu spalania paliwa w procesie wstępnej dekarbonizacji

Dobrowolski B., Duda J., Kazimierczak S.

Prace Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych

|

2012

|

R. 5, nr 9

20-31

PL

Proces wypalania klinkieru ma decydujący wpływ na energochłonność i koszty produkcji cementu. Nowe techniki wypalania w piecach na metodę suchą, z zewnętrznymi cyklonowymi wymiennikami ciepła i układami wstępnej dekarbonizacji, pozwoliły na znaczną intensyfikację produkcji klinkieru oraz poprawę sprawności cieplnej procesu. Nowym problemem jest wykorzystanie w procesie dekarbonizacji paliw z odpadów. Zagadnienia te są szczególnie istotne przy wprowadzeniu dwustopniowego spalania paliwa w piecu obrotowym bez typowego reaktora-dekarbonizatora. W artykule przedstawiono wstępne badania przepływowe komory wzniosu, która została przystosowana do spalania paliwa w systemie AT (powietrze do spalania przez piec). Jednak ze względu na ograniczoną ilość spalanego paliwa (do ok. 20%) i zagrożenie wzrostu emisji NOx poszukuje się innych rozwiązań z doprowadzeniem trzeciego powietrza. Otrzymane wyniki badań numerycznych pozwoliły na szczegółową analizę zjawisk cieplno-przepływowych w komorze wzniosu wieży wymienników i mogą być wskazówką przy jej modernizacji, polegającej na zmianie doprowadzenia powietrza do spalania.

EN

The process of clinker burning has a decisive role on the energy efficiency and cost of production of cement. New techniques of burning in kilns that apply the dry method with external cyclone heaters and systems of initial decarbonization have enabled intensification of the clinker production and improvement of the thermal efficiency of the process. A new issue is associated with the application of alternative fuels made from waste in the process of decarbonization. Such issues are particularly important during the introduction of two-phase fuel combustion in a rotary kiln from which a standard reactor-decarbonizer is excluded. This paper presents the results of the initial testing of flow through a rising chamber, which is adapted to the combustion of fuel in the AT system (combustion air is fed through the furnace). However, due to the limitations in terms of fuel combustion (to around 20%) and hazard of increase in NOx emission, solutions are sought involving feeding of the tertiary air. The results of numerical studied have enabled detailed analysis of thermal and flow phenomena in the rising chamber of the heater tower and can serve as guidelines for its modernization involving alternations in feeding combustion air.

20

Introduction to modelling side IED explosion influence on special military vehicle

Barnat W., Sławiński G., Moneta G., Panowicz R.

Journal of KONES

|

2012

|

Vol. 19, No. 4

15-20

EN

One of the most endangering and challenging threats during recent warfare are explosions of Improvised Explosive Devices (IED) and their destructive influence on a light armoured vehicle. Providing sufficient protection is the most challenging issue which can be achieved thanks to complex studies and a proper design process. The article presents preliminary numerical analyses of side explosion near a special military vehicle with regards to newdeveloped standards. The results were used to modify the existing hull and enhance its protection capabilities against critical charge to provide better protection for personnel inside the vehicle. A numerical model was developed in LSPrePost software. All the computational analyses were carried out using an explicit LS-Dyna solver, where material properties of finite elements were described by the Johnson-Cook material model with the basic parameters specified in the standard tensile tests. Due to time consuming simulations, the Linux-based computational cluster was adopted. The setup (mass of the explosive, distance between explosive charge and vehicle, etc.) was taken from military codes. In their computational research, the authors performed also a kind of a sensitivity study changing some of parameters. Pressure, stress distribution and plastic deformations vehicle structure were analyzed.