Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Ocena opłacalności dostosowania obiektu mieszkalnego do standardu budynku pasywnego

Marciniak M., Ujma A.

Zeszyty Naukowe Politechniki Częstochowskiej. Budownictwo

|

2018

|

Z. 24 (174)

232-238

PL

W artykule omówiono problem związany z opłacalnością dostosowania istniejącego budynku mieszkalnego, wykonanego przy użyciu nowoczesnych materiałów i technologii, do standardu budynku pasywnego. W szczególności analizie poddana została kwestia modernizacji przegród budynku w celu uzyskania wymaganych parametrów przenikalności cieplnej. Główną ideą, jaka przyświecała tej analizie, była odpowiedź na pytanie, czy wykonanie termomodernizacji istniejącego budynku będzie efektywne pod względem energetycznym, ale przede wszystkim, czy będzie opłacalne dla inwestora.

EN

The aim of the article is to discuss the problem related to the profitability of adapting the existing residential building made using modern materials and technologies to passive building standards. In particular, the issue of modernization of building partitions in order to obtain the required thermal permeability parameters was analyzed. The main idea behind the analysis is the answer to the question: whether the thermo–modernization of the existing building will be effective in terms of energy, but above all whether it will be profitable for the investor.

2

„Folia” w płynie – powłoki barierowe BIM BA do papieru i tektury. Alternatywa dla powłok polietylenowych

Stawicki B., Marciniak M.

Przegląd Papierniczy

|

2018

|

R. 74, nr 10

629--631

PL

Co minutę do mórz trafia pełna śmieciarka plastikowych odpadów z tworzyw sztucznych. Daje to 1440 ciężarówek na dobę i 8 mln ton tego rodzaju śmieci rocznie.

3

BIM BA barrier coatings for paper and board – alternative solution to the polyethylene film

Stawicki B., Marciniak M.

Przegląd Papierniczy

|

2018

|

R. 74, nr 9

557--559

EN

Every minute, the equivalent of one full garbage truck of plastic trash is dumped in the sea. That is 1440 trucks per 24 hours and 8 millions tons per year.

4

Rozpoznanie budowy geologicznej oraz ocena parametrów hydrogeologicznych do badań modelowych przepływu wód podziemnych w rejonie Grudziądza

Jamorska I., Krawiec A., Marciniak M.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2018

|

nr 471, Hydrogeologia, z. 15

51--59

PL

W artykule przedstawiono wyniki rozpoznania budowy geologicznej oraz warunków hydrogeologicznych obszaru ujęcia komunalnego wód podziemnych w Grudziądzu. Głównym celem pracy było wykonanie modelu koncepcyjnego, który w dalszej części badań posłuży do budowy modelu hydrogeologicznego. Na terenie ujęcia rozpoznano dwa piętra wodonośne: czwartorzędowe i paleoceńsko-kredowe. Piętro czwartorzędowe ma główne znaczenie użytkowe. Składają się na nie dwie warstwy wodonośne rozdzielone utworami słabo przepuszczalnymi. Wody piętra paleoceńsko-kredowego nie mają znaczenia użytkowego ze względu na podwyższoną mineralizację. Podjęte w ramach badań prace kameralne obejmowały zgromadzenie i opracowanie danych archiwalnych z ponad 120 lat istnienia ujęcia. Łącznie przeanalizowano dane pochodzące z 53 otworów hydrogeologicznych. W 2017 r. wykonano także prace terenowe obejmujące kilkukrotny pomiar położenia zalegania zwierciadła wód podziemnych w studniach i piezometrach ujęcia oraz pobór próbek wód do analiz chemicznych. Przeprowadzono ocenę sprawności wybranych otworów obserwacyjnych i wyznaczono ich parametry hydrogeologiczne metodą PARAMEX. Współczynniki filtracji obliczone metodą PARAMEX zostały porównane z danymi wyznaczonymi na podstawie analizy granulometrycznej oraz pomiarami podczas pompowania pozyskanymi z kart dokumentacyjnych poszczególnych piezometrów.

EN

The paper presents the results of a preliminary study of geology and hydrogeological conditions of a Grudziądz groundwater intake. The focus of the study was to develop a conceptual model that will be used in further investigation to create a hydrogeological model. In the intake area two multi-aquifer formations have been distinguished: Quaternary and Paleocene-Cretaceous. The Quartenary multi-aquifer formation, which consists of two aquifers separated by poorly permeable rocks, is primary utility. Groundwater in the Paleocene-Cretaceous aquifer has an elevated mineral content, which makes it not usable. The intake is located near Grudziądz and areas of intense farming, which leads to a hazard of anthropopressure, and may have a negative impact on the groundwater quality and quantity. In-office work conducted for the preparation of article included gathering and description of archival data from over 120 years of intake existence. Data from 53 hydrogeological boreholes have been analyzed. In 2017, field work was also conducted, including several measurements of water table in wells and piezometers of the intake. Water samples have also been collected for chemical analyses. An efficiency assessment of some observation wells has been made, establishing their hydrogeological parameters using the PARAMEX method.

5

Modele matematyczne podwójnej przewodności hydraulicznej i ich zastosowanie do interpretacji testów piezometrycznych na obszarze KWB Bełchatów

Wolny F., Jamróz M., Gasiński J., Marciniak M., Kaczmarek M.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2018

|

nr 471, Hydrogeologia, z. 15

193--199

PL

Testy identyfikacyjne typu slug test lub Paramex realizowane w piezometrach generują oscylacyjną lub wykładniczą reakcję zwierciadła wody. Zgodnie z założeniami teoretycznymi w ośrodku jednorodnym ruch zwierciadła wody ma w większości przypadków charakter wykładniczy. Jednak podczas badań terenowych rejestrowano także dwuwykładniczy charakter ruchu zwierciadła wody, co może świadczyć o podwójnej przewodności hydraulicznej T utworów, w których zafiltrowano badany piezometr. W artykule zaproponowano dwa modele matematyczne podwójnej przewodności, które wykorzystano do identyfikacji parametrów hydrogeologicznych niejednorodnych utworów wodonośnych. Przedstawiono podstawy teoretyczne, algorytmy interpretacyjne oraz przykłady identyfikacji podwójnej przewodności hydraulicznej. Estymacje przewodności wykonano z wykorzystaniem programu Paramex 4 oraz środowiska obliczeniowego MATLAB. Zaprezentowano wyniki estymacji przewodności hydraulicznej dla wybranych piezometrów zafiltrowanych w utworach niejednorodnych na terenie Kopalni Węgla Brunatnego Bełchatów. Przeanalizowano także ograniczenia proponowanych algorytmów interpretacyjnych.

EN

Piezometric tests such as the slug test or PARAMEX test usually result in observing damped oscillations or exponential movement of the water level. However, during some tests, a bi-exponential response of the water table has been recorded. Bi-exponential movement may indicate the presence of a dual-permeability medium around the piezometer screen. Such medium is composed of two subdomains, each characterized by different hydraulic properties (including transmissivity, T). The paper aims to present two mathematical models – the piecewise exponential model and the bi-exponential model – which were applied in order to interpret the results of slug test conducted in heterogeneous sediments of the Bełchatów Lignite Mine. Theoretical background, interpretation algorithms and examples of dual transmissivity estimation for several chosen piezometers are presented. All necessary calculations were performed using Paramex 4 and MATLAB software. Furthermore, the limitations of the interpretation algorithms are discussed.

6

Model matematyczny fluidyzacji strefy hyporeicznej

Marciniak M., Kaczmarek M., Szczucińska A.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2018

|

nr 471, Hydrogeologia, z. 15

89--96

PL

W strefie hyporeicznej dokonuje się wymiana wód powierzchniowych i podziemnych. W warunkach drenażu wód podziemnych, przy wzroście gradientu hydraulicznego, może dojść do fluidyzacji tej strefy. W artykule przedstawiono model matematyczny fluidyzacji strefy hyporeicznej, który wyprowadzono z bilansu sił związanych z filtracją wody przez strefę hyporeiczną. Model matematyczny umożliwia prognozowanie wystąpienia fluidyzacji w zależności od wzrostu położenia zwierciadła wód podziemnych. Przeprowadzono serię testów laboratoryjnych, które potwierdziły prognozę obliczoną z modelu. Przeanalizowano także konsekwencje hydrologiczne i hydrogeologiczne fluidyzacji strefy hyporeicznej takie jak: zanik dobowych fluktuacji zwierciadła wody w strefach źródliskowych oraz zmiana tempa opadania wody w rzece po wezbraniu.

EN

In the hyporheic zone, exchange of surface water and groundwater takes place. During the groundwater drainage and the increase in hydraulic gradient, this zone can be fluidized. The paper presents a mathematical model of hyporheic zone fluidization. It has been obtained from a balance of forces related to the water filtration through the hyporheic zone. The mathematical model makes it possible to predict the occurrence of fluidization depending on the increase in water table position. A series of laboratory tests were carried out, which confirmed the predictions according to the model. The hydrological and hydrogeological influences of hyporheic zone fluidization were also analyzed, namely: the decline of diurnal water level fluctuations in headwaters and the variable rate of decline of water level after rainfall flood.

7

A Destructive Mechanisms Occurring in the Surface Layer of Forging Tools Used in Hot Forging Processes

Hawryluk M., Zwierzchowski M., Marciniak M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2018

|

Vol. 63, iss. 2

941--952

EN

In the work was presented the results of studies concerns on the destructive mechanisms for forging tools used in the wheel forging process as well the laboratory results obtained on a specially constructed test items for testing abrasive wear and thermal fatigue. The research results of the forging tools shown that the dominant destructive mechanisms are thermal fatigue occurring in the initial the exploitation stage and abrasive wear, which occurs later, and is intensified effects of thermo-mechanical fatigue and oxidation process. In order to better analysis of phenomena associated with destructive mechanisms, the authors built a special test stands allow for a more complete analysis of each of the mechanisms separately under laboratory conditions, which correspond to the industrial forging processes. A comprehensive analysis of the forging tools confirmed by laboratory tests, showed the interaction between the thermal fatigue and abrasive wear, combined with the oxidation process. The obtained results showed that the process of oxidation and thermal fatigue, very often occur together with the mechanism of abrasive wear, creating a synergy effect. This causing the acceleration, the most visible and easily measurable process of abrasive wear.

8

Subwavelength high contrast gratings as optical sensing elements

Marciniak M., Gębski M., Dems M., Czyszanowski T.

Scientific Bulletin. Physics / Lodz University of Technology

|

2017

|

Vol. 38

61--70

EN

Subwavelength high contrast gratings (HCG) can be used as high reflective mirrors and can be used as mirrors of vertical-cavity surface-emitting lasers. HCG mirrors can be designed in such a way that they are extremely sensitive to environmental changes - changes in the refractive index of ambient substance or changes in the absorption coefficient may cause changes in mirror reflectivity. This phenomenon can be used to detect liquids and gases. In this paper we present analysis of HCG properties. We consider the various HCG mirror designs and the possibilities of detecting gases and liquids.

PL

Zwierciadła HCG to podfalowe siatki dyfrakcyjne wykonane z materiału o wysokim współczynniku załamania światła. Mogą one zostać wykorzystane jako zwierciadła o wysokiej odbijalności w laserach typu VCSEL. Zwierciadła HCG można zaprojektować w taki sposób, że będą wyjątkowo czułe na zmiany współczynnika załamania światła lub współczynnika absorpcji w otoczeniu zwierciadła. Zmiana tych parametrów powoduje zmianę odbijalności zwierciadła HCG. Zjawisko to może być wykorzystane w sensorach optycznych. W niniejszej pracy prezentujemy analizę właściwości zwierciadeł HCG. Rozważamy różne struktury zwierciadeł HCG i pokazujemy, że mogą być one wykorzystane do detekcji gazów i cieczy.

9

Zmienność współczynnika filtracji w strefie hyporeicznej w świetle badań laboratoryjnych

Marciniak M., Szczucińska A., Kaczmarek M.

Przegląd Geologiczny

|

2017

|

Vol. 65, nr 11/1

1115--1120

EN

The interaction between surface water and groundwater throughout the hyporheic zone determines the diurnal water level fluctuations in springs, streams and lakes. The previous studies have listed evapotranspiration, variability of hydraulic conductivity in the hyporheic zone, melting andfreeze-thawing processes, thermal expansion and water viscosity among the factors responsible for the water level diurnal fluctuations. The aim of the research was to investigate the variability of hydraulic conductivity in the hyporheic zone and its impact on the diurnal fluctuations of the water level. Experimental series were performed in laboratory conditions using seepage columns. Four types of sand sediments, with a hydraulic conductivity ranging from 6x10-6 to 5x10-4 m/s, were tested. The obtained values of hydraulic conductivity appeared to depend on the sand grain size, temperature, the direction of the hydraulic gradient, and the fluidization of the sediment (flowing sand). In all tests, higher hydraulic conductivity values were observed when water was set to flow in the direction opposite to gravity (flow up) rather than downward (flow down). In the sediments, which have not reached the state of fluidization, with an increase of the hydraulic gradient, values of hydraulic conductivity were two times higher during flow up than in the case of flow down. In the case of sediments being fluidized, the obtained values of hydraulic conductivity were roughly 3 times higher. The initiation of the fluidization process has been observed at the hydraulic gradient close to one. The results of laboratory experiments allow for a better understanding of the factors that have impact on diurnal fluctuations of the water level, especially when seepage of groundwater is present. Fluidization of the hyporheic zone after precipitation or thawing events may inhibit diurnal fluctuations.

10

Bezpośrednie pomiary podmorskiego zasilania wodami podziemnymi Zatoki Puckiej

Bublijewska E., Łęczyński L., Marciniak M., Chudziak Ł., Kłostowska Ż., Zarzeczańska D.

Przegląd Geologiczny

|

2017

|

Vol. 65, nr 11/2

1173--1178

EN

Fresh water accumulated beneath the sea floor may flow through sediments into the sea water. This process, opposite to infiltration, is called Submarine Groundwater Discharge (SGD). The Southern Baltic Sea coastal zone represents an interesting object of study because its bottom deposits show seepages of fresh groundwater. The study involved Puck Bay and the adjacent coastal belt of the Kashubian Coast plateau. Research of potential outflows of fresh groundwater was done through a thermal imaging of the study area. An articulate thermal anomaly allowed predetermining the location of research points. Groundwater outflows in the seabed were confirmed by measurements of chloride content and electrical conductivity of water samples. The paper presents two new devices: a filtrometer that enables measurement of water filtration intensity during drainage, and a gradientmeter that measures the hydraulic gradient. The use of both devices allows determination of the in situ hydraulic conductivity. Results of the research have shown relationships between fresh groundwater and the sea-bottom sediments.

11

Wpływ warunków prowadzenia eksperymentu na wyniki badań biomonitoringowych z zastosowaniem mchów

Świsłowski P., Marciniak M., Rajfur M.

Proceedings of ECOpole

|

2017

|

Vol. 11, No. 1

313--323

PL

Celem przeprowadzonych badań była ocena wpływu warunków prowadzenia eksperymentu (kierunek wiatru, czas ekspozycji oraz odległość od źródła emisji) na wyniki badań biomonitoringowych z wykorzystaniem mchów. Dodatkowo zdefiniowano źródła zanieczyszczenia na badanym terenie. Badania biomonitoringowe zanieczyszczenia powietrza prowadzono na pograniczu dwóch nadleśnictw: Barycz i Staporków we wsi Janów, 40 km na północ od Kielc (woj. świętokrzyskie). Zastosowano metodę woreczkową biomonitoringu aktywnego z wykorzystaniem mchu z gatunku rokietnik pospolity (Pleurozium schreberi). Metale ciężkie: Ni, Cu, Zn, Cd i Pb w mchach Pleurozium schreberi oznaczano metodą absorpcyjnej spektrometrii atomowej ze wzbudzaniem w płomieniu (F-AAS). Na podstawie przeprowadzonych badań i analizy współczynnika akumulacji względnej (RAF) dla eksponowanych próbek mchów wskazano na korelacje pomiędzy przyrostami stężeń analitów a warunkami prowadzonego eksperymentu. Na podstawie wyznaczonych wartości RAF określono optymalny czas ekspozycji próbek mchów dla badanego terenu oraz wykazano, że kierunek wiatru ma istotne znaczenie dla rozkładu zanieczyszczeń z powierzchniowych źródeł emisji lokalnej. Dodatkowo stwierdzono, iż zanieczyszczenia są przenoszone zgodnie z kierunkiem wiatru, a największe przyrosty stężeń wybranych pierwiastków oznaczono w próbkach eksponowanych na dalszych odległościach od źródła emisji. Przeprowadzone badania biomonitoringowe potwierdziły, że mchy Pleurozium schreberi mogą być wykorzystywane jako biomonitor rozkładu lokalnej depozycji metali ciężkich z emisji niskiej.

EN

The aim of the study was to evaluate the effect of the conditions of the experiment (wind direction, the exposure time and the distance from the emission source) on the biomonitoring study using mosses results. Additionally was defined the sources of contamination of the studied area.Biomonitoring studies on air pollution were conducted on the border of two forest districts: Barycz and Staporkow in the village Janow 40 km north of Kielce (Swietokrzyskie Province). Applied moss-bag method of active using Pleurozium schreberi mosses. Heavy metals: Ni, Cu, Zn, Cd and Pb in the mosses were determined concentrations using atomic absorption spectrometry with excitation flame (FAAS). Based on the conducted studies and analysis of the relative accumulation factors (RAF) for exposed mosses samples, were shown correlations between incremental concentrations of analytes and the conditions of the experiment. Based on the determined RAFs was set the optimal exposure time of mosses samples for the studied area, and proved that the wind direction is crucial for the distribution deposition from the surface sources of low emission. In addition, it was shown that the contaminations are moved in the direction of the wind, and that the largest increases in the concentrations of selected elements were found in samples exposed at distances from the source of emission. As a result of biomonitoring studies, Pleurozium schreberi mosses can be also used as a biomonitor for local heavy metal deposition from low emission.

12

Lemna minor L. jako biomonitor punktowych źródeł zanieczyszczenia metalami ciężkimi ekosystemów wodnych

Szmit K., Marciniak M., Rajfur M.

Proceedings of ECOpole

|

2017

|

Vol. 11, No. 1

303--311

PL

W 2016 roku przeprowadzono wstępne badania, których celem była ocena możliwości wykorzystania rzęsy drobnej (Lemna minor L.) w biomonitoringu pasywnym wód powierzchniowych. Rzęsa drobna została pobrana ze zbiorników i cieków wodnych zlokalizowanych w gminach: Grodków, Lewin Brzeski, Niemodlin oraz na terenie miasta Opole (województwo opolskie). Metale ciężkie (Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, Cd i Pb) w zmineralizowanych próbkach bioty oznaczono metodą absorpcyjnej spektrometrii atomowej (AAS). Wskazano na różnice w stężeniach metali ciężkich w próbkach Lemna minor L. pobranych ze zbiorników położonych w różnej odległości od źródeł zanieczyszczeń, którymi były np. szlaki komunikacyjne (autostrada A4, droga krajowa nr 94) i zakłady przemysłowe. Wyniki badań potwierdziły przydatność Lemna minor L. jako biomonitora do wykrywania punktowych źródeł zanieczyszczenia ekosystemów wodnych m.in. ołowiem i niklem.

EN

A preliminary study was conducted in 2016 to assess the possibility of using common duckweed (Lemna minor L.) in passive biomonitoring of surface waters. The duckweed was collected from reservoirs and watercourses located in Grodkow, Lewin Brzeski, Niemodlin and Opole (Opole Province). Heavy metals (Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, Cd and Pb) in mineralized biota samples were determined by atomic absorption spectrometry (AAS). Differences in heavy metals concentrations were observed in samples of Lemna minor L. collected from reservoirs located at different distances from contamination sources, such as communication routes (A4 motorway, national road 94) and industrial plants. The results of the study confirmed the usefulness of Lemna minor L. as a biomonitor of point sources of aquatic ecosystems contamination with, i.a. lead and nickel.

13

Modyfikacja struktury przestrzennej czynnej powierzchni ściernicy (CPS)

Świercz R., Zawora J., Dąbrowski L., Marciniak M.

Mechanik

|

2017

|

R. 90, nr 10

900--902

PL

Przeprowadzono badania skutków modyfikacji struktury CPS w zakresie intensyfikacji wydajności procesu szlifowania, z jednoczesnym spełnieniem standardowych wymagań odnośnie do chropowatości powierzchni. Elementami modyfikacji są modelowo określone udziały 2 granulacji ziaren SiC oraz 2 granulacji ziaren CrA w ściernicach trzpieniowych ze spoiwem ceramicznym do szlifowania czołowego.

EN

The investigation has been carried out into the effect of modifying the active wheel surface structure in view of enhancing productivity of the grinding process. This undertaking should be consistent with standard surface roughness requirements. This modification involves the model-based shares of the two SiC grain grit sizes and two CrA grit sizes in the grinding pins with ceramic bond for the face grinding process.

14

Analiza modeli matematycznych procesu toczenia tytanu WT3-1

Zawora J., Świercz R., Marciniak M., Dąbrowski L.

Mechanik

|

2017

|

R. 90, nr 10

858--860

PL

Przedstawiono dotychczas opracowane modele matematyczne procesu toczenia wzdłużnego tytanu WT3-1 w postaci wykładniczej i wielomianowej. Modele doświadczalne opracowano statystycznie za pomocą programów krokowej regresji wielokrotnej. Badania wykonano zgodnie z zasadami planowania eksperymentów.

EN

Mathematical models for longitudinal turning process of the titanium alloy WT3-1 were presented in this paper, both in the exponential and the polynomial form. The experimental design and the multiple stepwise regression analysis were used to develop the mathematical models.

15

The Optimum-efficiency Beam Multiplier for an Arbitrary Number of Output Beams and Power Distribution

Frezza F., Marciniak M., Pajewski L.

Journal of Telecommunications and Information Technology

|

2017

|

nr 3

94--98

EN

This paper deals with phase gratings working in the paraxial domain. The profile of the optimum-efficiency beam multiplier with an arbitrary number of output diffraction orders is derived in an analytic form by exploiting methods from the calculus of variation. The output beams may be equi-intense or with arbitrary distribution of power. Numerical examples are given for different values of the number of output beams.

16

Multi-Objective Evolutionary Optimization of Aperiodic Symmetrical Linear Arrays

Napoli F., Pajewski L., Vescovo R., Marciniak M.

Journal of Telecommunications and Information Technology

|

2017

|

nr 3

79--87

EN

In this paper, a multi-objective approach is applied to the design of aperiodic linear arrays of antennas. The adopted procedure is based on a standard Matlab implementation of the Controlled Elitist Non-Dominated Sorting Genetic Algorithm II. Broadside symmetrical arrays of isotropic radiators are considered with both uniform and non-uniform excitations. The work focuses on whether, and in which design conditions, the aperiodic solutions obtained by the adopted standard multi-objective evolutionary procedure can approximate or outperform the Pareto-optimal front for the uniformspacing case computable by the Dolph-Chebyshev method.

17

Influence of Chirped DBR Reflector on the Absorption Efficiency of Multi-nanolayer Photovoltaic Structures: Wavelength-scale Analysis by the Method of Single Expression

Baghdasaryan H., Knyazyan T., Hovhannisyan T., Mardoyan G., Marciniak M., Benson T.

Journal of Telecommunications and Information Technology

|

2017

|

nr 3

99--106

EN

An electromagnetic wavelength-scale analysis of the optical characteristics of multi-nanolayer photovoltaic (PV) structures: without an antireflection coating, with an antireflection coating on the top of the structure, and with both the antireflection coating on the top and a broadband non-periodic (chirped) distributed Bragg reflector (DBR) on the bottom of the structure is performed. All the PV structures studied are based on a Si p-i-n type absorber supported by a metallic layer (Cu) and SiO2 substrate. The top-to-bottom electromagnetic analysis is performed numerically by the method of single expression (MSE). Absorbing and reflecting characteristics of the multi-nanolayer PV structures are obtained. The influence of the thicknesses and permittivities of the layers of the PV structures on the absorbing characteristics of the structures is analyzed to reveal favourable configurations for enhancement of their absorption efficiency. The localizations of the electric component of the optical field and the power flow distribution within all the PV structures considered are obtained to confirm an enhancement of the absorption efficiency in the favorable configuration. The results of the electromagnetic wavelength-scale analysis undertaken will have scientific and practical importance for optimizing the operation of thin-filmmulti-nanolayer PV structures incorporating a chirped DBR reflector with regards to enhancing their efficiency.

18

Experimental Analysis of a Directive Antenna with a 3D-EBG Superstrate

Pajewski L., Frezza F., Marciniak M., Piuzzi E., Rossi G. V.

Journal of Telecommunications and Information Technology

|

2017

|

nr 3

113--124

EN

A three-dimensional electromagnetic crystal is employed as a directivity-enhancing superstrate for planar antennas. The crystal is a woodpile made of alumina rods. In a shielded anechoic chamber, the performance of a patch antenna covered with the woodpile is measured. The superstrate is positioned at different distances from the antenna and its orientation is varied in the 8–12 GHz frequency range. The return loss, gain and radiation pattern in the E- and H-planes are measured. The electromagnetic behavior of Fabry-Perot cavities with woodpile mirrors, equivalent to the compound radiator, is also studied. The main effect of the crystal on the antenna performance is an enhancement of about 10 dB in maximum gain. A rather complete series of experiments is presented, highlighting the role of the periodic structure in the directivity enhancement and allowing a deeper understanding of the electromagnetic phenomena involved in EBG resonator antennas. Benefits and disadvantages of this kind of antennas are discussed and ideas for future research are given.

19

Enhancement of Air-groundMatching by Means of a Chirped MultilayerStructure: Electromagnetic Modelingwith the Method of Single Expression

Baghdasaryan H., Knyazyan T., Hovhannisyan T., Marciniak M., Pajewski L.

Journal of Telecommunications and Information Technology

|

2017

|

nr 3

30--36

EN

The enhancement of air-ground electromagneticmatching by means of a chirped multilayer structure is inves-tigated. The modeling and simulation of the considered struc-ture are performed by using the method of single expression(MSE), which is a convenient and accurate tool for wavelength-scale simulations of multilayers comprising lossy, amplifyingor nonlinear (Kerr-type) materials. Numerical results showthat a suitable chirped multilayer structure can reduce the re- ection from the ground. Different values of the number oflayers and of the layer thicknesses are considered. The distributions of the electric eld components and the power owdensity within the modelled structures are calculated.

20

The verification of the estimation of transport and sorption parameters in the MATLAB environment. A column test

Okońska M., Kaczmarek M., Małoszewski P., Marciniak M.

Geology, Geophysics and Environment

|

2017

|

Vol. 43, no. 3

213--227

EN

Mathematical modelling of the migration of pollutants in the groundwater environment requires knowledge of the values of transport and sorption parameters. The aim of this study was 1) to determine the values of advection, dispersion and sorption parameters of selected tracers that are transported through a porous medium, and 2) to verify the applied parameters estimation procedure. The authors examined the migration of a solution containing conservative and reactive tracers (chloride, nitrate, lithium and ammonium ions) through a sample of medium sand. The soil sample for the column test was taken from an aquifer near the Tursko groundwater intake (Wielkopolska province, Poland). The parameter estimation procedure, conducted in the MATLAB environment, included the numerical solution of the differential equations of transport and sorption, and the application of the numerical optimization method. During the identification, the authors tested twelve mathematical models including the advection-dispersion model, as well as single and hybrid (i.e. two-site) sorption models. The authors made a comparison of parameter values obtained by means of the global and local optimization method. The fitting quality was assessed by calculating the root mean square error RMSE and correlation coefficient r. As a result of the research, the authors determined the values of the advection-dispersion parameters: hydraulic conductivity k, effective porosity n e, and longitudinal dispersivity α. The authors found out that the nature oflithium ions migration is best captured by the single sorption model (equilibrium sorption), whereas the nature of ammonium ions migration is by the hybrid model with irreversible sorption. Lithium ions on the tested soil revealed low sorption intensity, ammonium ions showed medium intensity, while nitrate ions were transported at the same rate as chloride ions, exhibiting no retardation. The verification of parameter estimation in the MATLAB environment was carried out by comparing it against the alternative, well-known and often tested method, based on analytical solutions of the transport and sorption equation, combined with optimization within the FIELD and KLUTE-STEP programmes.