Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wpływ termicznego efektu Marangoniego na kinetykę rozpościerania substancji ropopochodnych na morzu

Boniewicz-Szmyt K., Pogorzelski S.

Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Gdyni

|

2017

|

nr 100

20--36

PL

Dynamikę rozpościerania ciekłych węglowodorów na powierzchni oryginalnej wody morskiej, badano w warunkach laboratoryjnych. Szybkość ekspansji soczewek olejowych, przewidywana przez klasyczną teorię, okazała się większa o czynnik 6–9 od wartości mierzonej eksperymentalnie. W artykule postuluje się, że ta niezgodność wynika z aktywacji tzw. cyrkulacji Benarda-Marangoniego, szczególnego ruchu płynu, bezpośrednio pod powierzchnią ekspandującej cienkiej warstwy węglowodoru, obserwowanego dla lotnych cieczy. Pionowy gradient temperatury ?Tcool, proporcjonalny do szybkości parowania, wywołany efektem schłodzenia powierzchni w procesie parowania, okazał się dostatecznie duży, aby przekroczyć wartość progową dla wszystkich badanych cieczy i wywołał efekt Marangoniego. Dodatkowy turbulentny przepływ płynu, towarzyszący rozpościeraniu oleju, prawdopodobnie powoduje spowolnienie szybkości ekspansji. Klasyczny efekt Marangoniego (powodowany naturalnymi surfaktantami) ma nieznaczny udział w procesach mieszania i rozpościerania w morzu.

EN

Dynamics of liquid hydrocarbons spreading over the seawater surface was studied in laboratory conditions. Oil lens expansion rates predicted from classical theories were higher 6–9 times than these measured experimentally. Such a discrepancy could result from onset of Benard-Marangoni cellular flow beneath the expanding oil, observed for volatile hydrocarbons. The vertical temperature gradient ?Tcool related to the evaporation rate was high enough to initiate Marangoni thermal phenomenon. The additional dissipative, turbulent flow is likely to slow down the spreading. The classical Marangoni effect is of secondary importance in reference to the thermal effect in interfacial spreading and mixing processes at sea.

2

Proces starzenia układu ropa naftowa-woda morska analizowany metodami kąta kontaktu ciało stałe/ciecz i elastometrii powierzchniowej - wybrane wyniki badań

Boniewicz-Szmyt K., Pogorzelski S.

Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Gdyni

|

2010

|

nr 64

5-18

PL

Asfalteny i żywice, głowne powierzchniowoaktywne komponenty rop naftowych, są zdolne do formowania na powierzchniach międzyfazowych olej/woda i olej/atmosfera spojnych, żelo- i polimeropodobnych usieciowanych warstw pokryciowych. Proces starzenia rozlewiska ropy w morzu wiąże się ze zmianą struktury warstw i wpływa na powierzchniowe i międzyfazowe napięcia [gamma]&subOA, [gamma]&subO/W oraz odpowiadające im moduły elastyczności powierzchniowej E. Czasowa zmienność [gamma]&subO/W była rejestrowana nieinwazyjną metodą pomiaru kąta kontaktu, z użyciem kropli modelowych rop, wprowadzonych na płaską powierzchnię teflonu (PTFE), zanurzoną w oryginalnej wodzie morskiej, i analizowana z wykorzystaniem równania Younga-Dupre. Rzeczywista i urojona część zespolonego modułu lepkosprężystości międzyfazowej oraz czasy relaksacji procesow zmian strukturalnych określono metodą stres-relaksacja, za pomocą romboidalnego układu wagi powierzchniowej z płytką Wilhelmy'ego. Rezultaty ujawniły występowanie co najmniej trzech dominujących czasów procesów przejściowych oraz lepkosprężysty charakter powstających warstw, "skór" międzyfazowych, z nienewtonowską reologią. Moduły E dla powierzchni O/A są prawie o rząd wielkości niższe od mierzonych dla O/W. Po określonym czasie, zależnym od rodzaju ropy i temperatury, występuje raptowny wzrost [gamma]&subO/W silnie skorelowany (r = 0,98) ze zmianą kąta kontaktu oraz wzrostem modułu E, jako efekt komplikacji struktury warstw. Oszacowany współczynnik dyfuzji procesu adsorpcji powierzchniowej (D = h²/t&subK, gdzie h jest rozmiarem kropli ropy, a t&subK czasem charakterystycznym) jest rzędu 10&sup-6 cm&frac2s i pozostaje w zgodności z danymi uzyskanymi innymi metodami. W pomiarach porównawczych elastyczności powierzchniami kompozytowymi (szereg soczewek olejowych, o kilkucentymetrowej średnicy, na powierzchni wody morskiej) stwierdzono istotny wzrost E po 20-30 godzinach starzenia.

EN

Asphaltenes and resins, the main surface-active components of crude oil are capable of forming "rigid skins" of a gel-like polymeric network structure at interfaces. The weathering of crude oil spills at sea film related to film formation at interfaces affects both O/A (oil/air), O/W (oil/water) interfacial tensions and the corresponding elasticity modules E. A temporal variability of interfacial tension [gamma]&subO/W was registered using non-invasive contact angle method on sessile model crude oil drops deposited at PDFE (Teflon) plate surface submerged in original Baltic Sea water under laboratory conditions, and analyzed by means of Young-Dupre relation between [gamma]&subO/W and contact angle [teta]. Real and imaginary parts of the complex surface viscoelasticity modules were determined by a stress-relaxation method with a frame-type Langmuir trough-Wilhelmy plate system. The data revealed at least three main film structure transformation mechanisms with relaxation times ranging from a few seconds to several minutes and reflected the viscoelastic oil "skin" behavior with non-Newtonian surface rheology. However, at the O-A interface films are of lower elasticity by at least an order of magnitude than observed for the O-W one. After a certain period (20-25 hours depending on temperature and particular oil) a rapid increase of [gamma]&subO/W (exhibiting a strong positive correlation r = 0.98 to contact angle) is accompanied by the corresponding grow of |E| - the absolute value of the complex modules pointing to the skin structure complication. The diffusion coefficient of such an adsorption process (D = h²/t&subK, where h - is the oil drop dimension and t&subK - the transition time) is of the order of 10&sup-6 cm&frac2s in agreement with data reported by others. In a supplementary study, elasticity of composite surface i.e., natural surfactant sea water film incorporated with fine crude oil lenses (situation met at sea) exhibited a significant increase after 20-30-hour aging.

3

Hydrocarbons on sea water: steady-state spreading signatures determined by an optical method

Boniewicz-Szmyt K., Pogorzelski S., Mazurek A.

Oceanologia

|

2007

|

No. 49 (3)

413-437

EN

The spreading properties of several hydrocarbons (vegetable, engine, gear and crude oils) on distilled and artificial sea water were determined under laboratory conditions using a novel optical method. With the aid of Langmuir's equation, the geometrical signatures of a discrete lens of each hydrocarbon droplet floating on a water tank served to calculate the entering E (31.30-94.18 mN m-1) and spreading S (-3.50 to -57.49 mN m-1) coefficients, and equilibrium thicknesses t? (0.20-1.25 cm). They appeared to be in agreement with the values derived from direct interfacial tension measurements (Wilhelmy plate and stalagmometer methods). Empirical relations of the normalized lens radius rL / rdrop and S on the water surface tension ?AW were postulated as being of significant value in oil spill assessment studies at sea. The parameters obtained together with the surface properties of a natural surfactant-containing water body represent the principal input data required for modelling the spreading of a surface-tension-gradient-driven oil spill at sea.

4

Optymalizacja fazowa dodawania fal płaskich o dowolnych polaryzacjach

Pogorzelski S.

Prace Przemysłowego Instytutu Telekomunikacji

|

1999

|

Vol. 49, nr 123

1-4

PL

Rozpatruje się problem dodawania dwóch płaskich fal elektromagnetycznych dowolnie spolaryzowanych biegnących w tym samym kierunku. Moduł sumy tych fal zależy od względnej fazy składników. Oblicza się optymalny kąt fazowy, dla którego moduł sumy osiąga maksimum. Jeśli ten kąt jest równy zeru, sksą współfazowe. Podaje się kilka przykładów rachunku dla fal reprezentowanych przez wektory polaryzacji.

EN

The paper deals with the problem of adding together two plane EM waves which propagate in the same direction. The polarization of both waves may be assumed arbitrarily. The modulus of the sum reaches maximum if the relative phase between the constituents is properly chosen. Exact formulas are given and some illustrative examples considered.

5

Rekonstrukcja przestrzennej charakterystyki promieniowania na podstawie przekrojow głównych E, H

Pogorzelski S.

Prace Przemysłowego Instytutu Telekomunikacji

|

1998

|

Vol. 48, nr 122

1-5

PL

Podaje się dwie metody rekonstrukcji przestrzennej charakterystyki anteny. Pierwsza odnosi się do anten o strukturze obrotowo symetrycznej. Wykorzystuje się tu rozwinięcie charakterystyki na szereg Fouriera. Druga metoda nadaje się do anten o aperturze prostokątnej z separowalnym rozkładem pola w aperturze. Charakterystykę przestrzenną otrzymuje się przez wprowadzenie kątów pomocniczych. Bardziej skomplikowana wersja tej metody jest znana w literaturze.

EN

The paper deals with 2 methods of reconstructing the full pattern. The first one is suitable to axial symmetric antennas. The Fourier expansion of the pattern is utilized in there. The second method may be applied only to the radiation pattern of a rectangular aperture with separable distribution of the field. The result is given in closed form by introducing some auxiliary angles. The idea presented may be also found in the literature but in more complicated form.