Zastosowanie teorii perkolacji do wyznaczania mocy wydzielanej na próbkach kompozytowych

• Autorzy: Frączak P. S. , Czajkowski A. A.

Warianty tytułu

EN

Application of percolation theory for determination of power emitted on composite samples

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wstęp i cele: W pracy przedstawiono sposób analityczno-numeryczny wyznaczania wartości mocy wydzielanej na próbkach walcowych kompozytowych przez prąd upływnościowy powierzchniowy w ujęciu teorii perkolacji. W przyjętym modelu sformułowano w zapisie macierzowym prąd perkolacji, impedancję i moc wydzielaną na powierzchni próbek kompozytowych. Celem pracy było wyznaczenie wartości mocy traconej na powierzchni próbek kompozytowych. Materiał i metody: Podstawą opracowania była literatura dotycząca perkolacji. Badania starzeniowe oparto metodzie MGR (ang. Merry-Go-Round) dla próbek kompozytowych. Zastosowano metodę tak analityczno-numeryczną jak i doświadczalną. Wyniki opracowano numerycznie w programie MathCAD. Wyniki: W wyniku obliczeń analityczno-numerycznych uzyskano wartości mocy pozornej wydzielanej na powierzchni badanych próbek kompozytowych. Opracowano graficznie charakterystyki mocy pozornej. Wniosek: Podczas badania starzeniowego próbki kompozytowej metodą MGR, po osiągnięciu progu perkolacji następuje wzrost mocy pozornej wydzielanej na jej powierzchni.

EN

Introduction: Analytical and numerical determination of power occurring on cylinder composite samples by surface leakage current in the aspect of percolation theory have been presented in the paper. In the given model the value of percolation current, impedance and power occurring on the samples have been defined in matrix notation. Some determinations of power in the aspect of percolation theory have been elaborated in the paper. The main aim of the paper is some determination of apparent power values on the surface of composite samples. Material and methods: The basis of the study was literature contained percolation theory. The study was based on aging method MGR (Merry-Go-Round) for composite samples. In the paper have been used not only the analytical and numerical but also some experimental method. The results have been numerically elaborated in the MathCAD program. Results: Using some analytical and numerical calculations have been obtained the values of apparent power emitted on the surface of the tested composite samples. The apparent power characteristics have been graphically elaborated in the study. Conclusion: During the senescence study of the composite sample by MGR method, after reaching the percolation threshold there is an increase apparent power emitted on its surface.

Słowa kluczowe

PL

prąd upływnościowy powierzchniowy; próbki kompozytowe; teoria perkolacji; moc pozorna; symulacja; MathCAD

EN

surface leakage current; composite samples; percolation theory; apparent power; simulation; MathCAD

• Wydawca: Wyższa Szkoła Techniczno-Ekonomiczna w Szczecinie
• Czasopismo: Problemy Nauk Stosowanych
• Rocznik: 2015
• Tom: T. 3
• Strony: 107--116
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Frączak P. S.

• Zachodniopomorskie Centrum Edukacji Morskiej i Politechnicznej w Szczecinie

autor

Czajkowski A. A.

• Wyższa Szkoła Techniczno-Ekonomiczna w Szczecinie, Edukacja Informatyczno-Techniczna

Bibliografia

• 1. Frączak P.S., Czajkowski A.A.: Obliczanie wartości prądu upływnościowego powierzchniowego izolatorów polimerowych w aspekcie teorii perkolacji. Przegląd Elektrotechniczny, 2008, Nr 10, s. 151-154.
• 2. Frączak P.S., Czajkowski A.A.: Modelowanie prądu perkolacji na elektrycznej sieci kwadratowej według przyjętego algorytmu niszczenia wiązań. Wyd. Uniwersytet Szczeciński, Wydział Matematyczno-Fizyczny, Katedra Edukacji Informatycznej i Technicznej, Dydaktyka Nauk Stosowanych, 2011, Vol. 7, s. 135-146.
• 3. Grimmett G.: Grundlehren der mathematischen Wissenschaften, Percolation Series, Vol. 321, Springer-Verlag, New York 1999, 2-nd edition.
• 4. Hammersley J.M.: Percolation processes. II. The connective constant. Proceedings of the Cambridge Philosophical Society, 1957, Vol. 53, Nr 3, s. 642-645.
• 5. Hunt A.: Percolation theory for flow in porous media, Series: Lecture Notes in Physics, Vol. 674, Springer-Verlag, Berlin Heidelberg, New York 2005.
• 6. Kenkel S.W., Straley J.P.: Percolation theory on nonlinear circuit elements. Phys. Rev. Lett. 49, 1982, s. 767-770.
• 7. Lonms J.S.T.: Insulators for high voltages. IEE Power Engineering Series 7, Technology & Engineering, 1978.
• 8. Shugg W.T.: Handbook of electrical and electronic insulating materials. Second edition. IEEE Dielectrics and Electrical Insulation Society, 1995.
• 9. Sperling L.H.: Introduction to physical polymer science, Published simultaneously in Canada 2001, s. 560-566.
• 10. Stauffer D.: Introduction to percolation theory, Taylor & Francis, London 1985.
• 11. Stauffer D., Aharony A.: Introduction to percolation theory, CRC Press, 1992, 2-nd edition.
• 12. Steingant A.S.: Modern electrical engineering mathematics. Hutchinsons’s Scientific & Technical Publications, London New York Melbourne Sydney, 1946.
• 13. Subocz J.: Problemy starzeniowe izolatorów kompozytowych. Inżynieria Wysokich Napięć w Elektroenergetyce (red. Hanna Mościcka Grzesiak), Vol. 1, Nr 68, Politechnika Poznańska, Poznań 1996, s. 53-63.
• 14. Subocz L.: Badania wpływu powierzchniowych wyładowań niezupełnych na erozję tworzyw sztucznych stosowanych w izolacji napowietrznej. Prace Naukowe IPEiE PW, Konferencja 5, Warszawa 1985, s. 124.
• 15. Subocz L.: Dobór kompozytów izolacyjnych na konstrukcje wysokiego napięcia na podstawie badań starzeniowych. XII Konferencja Naukowa „Modyfikacja polimerów”, Wrocław Kudowa-Zdrój 1995, s. 396-397.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).