Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Modernizacja turbozespołu w TAURON Wytwarzanie – Elektrownia Jaworzno III – Elektrownia II

Dragon A., Mastela P.

Energetyka

|

2013

|

nr 4

361--367

PL

Przedstawiono zakres i przebieg modernizacji części turbinowej wraz z układami i urządzeniami pomocniczymi oraz prac związanych z adaptacją istniejącego fundamentu i montażem nowego generatora w tak zwanej Elektrowni II w Elektrowni Jaworzno III. Celem modernizacji było: przystosowanie istniejących układów do wymagań nowego kotła biomasowego, utrzymanie mocy znamionowej turbozespołu, tj. turbiny z wymienionym generatorem na poziomie co najmniej 50 MW, przedłużenie żywotności eksploatowanych już instalacji na okres co najmniej 200 000 godzin (25 lat), zapewnienie wysokiej niezawodności ruchowej turbiny wraz z instalacjami pomocniczymi w celu produkcji i sprzedaży „zielonej energii”, zwiększenie komfortu obsługi oraz bezpieczeństwa pracy.

EN

Presented is the range and progress of modernization process of the power unit turbine part with its systems and auxiliaries, as well as the works connected with adaptation of the existing foundation and a new power unit assembly in the so-called “Elektrownia II” in Elektrownia Jaworzno III. The aim of modernization was: adaptation of the existing systems to the new biomass boiler needs, maintaining of the power unit rated power i.e. of the turbine with a replaced generator on a level of at least 50 MW, elongation of a life-time of installations under operation for a period of at least 200 000 hours (25 years), ensuring high operational reliability of the turbine and its auxiliaries with the aim to generate and sell “green energy” and also enhancing working safety and service comfort.

2

Dynamic fragmentation of laser shock-melted metals: some experimental advances

Resseguier T. de, Loison D., Lescoute E., Signor L., Dragon A.

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2010

|

Vol. 48 nr 4

957-972

EN

While spall damage in solid materials has been one of the most widely studied shock-driven phenomena, very little data can be found yet about spallation in liquid metals. In recent papers, some of present authors have reported on exploratory investigations of liquid spall – sometimes called "microspall" – in tin samples melted upon laser shocks of high intensities. Modelling approaches have also been discussed and compared with experimental observations. In particular, theoretical fragment size distributions have been compared with experimental distributions inferred from image analyses on fragment-impacted recovery polymer shields. While the curves representing the number per unit area vs. size of fragments present a similar aspect, the numbers predicted by an energy-based model are significantly greater than those observed experimentally. This is due predominantly to the characterisation technique, limited to surface examination, while a number of fragments penetrate the polymer shield and lay below its surface. This is why a new fragment recovery technique is being tested in this paper. This technique, based on a highly transparent low density gel, allows soft recovery and easier observation (compared e.g. with foams or aerogels) of the fragments size, shape and penetration depth, with improved spatial resolution. Coupled with shadowgraphy, scanning electron micrography and optical micrography, this recovery technique progress allows for an advanced insight into the henomenology of microspall related fragmentation. To show it, laser shocks upon a tin target and an aluminium target are investigated, leading to different scenarios regarding melting conditions and fragmentation processes.

PL

O ile problem łuszczenia i wykruszania się materiałów pod wpływem obciążeń udarowych został bardzo szeroko przeanalizowany, bardzo niewiele informacji spotyka się odnośnie odpryskiwania metali w stanie płynnym. Niektórzy z autorów obecnej pracy przeprowadzili badania nad odpryskiem płynnym, czasem zwanego mikroodpryskiem, polegającym na dezintegracji materiału stopionego impulsami laserowymi o dużej mocy. Zaproponowali oni także sposób modelowania tego zjawiska, weryfikując go z wynikami eksperymentalnymi. W szczególności, rozkłady teoretyczne rozmiaru odprysku porównano z wynikami doświadczeń, gdzie metodami analizy obrazu zmierzono rozmiar odpryśniętych cząstek uwięzionych w specjalnych ekranach polimerowych umieszczonych za próbką. Zauważono, że analityczne krzywe rozkładu reprezentujące liczbę odłamków na jednostkę powierzchni w funkcji wielkości tych odłamków pozostają w zgodzie z eksperymentem, jednak już sama ilość zdefragmentowanego materiału wynikającego z modelu energetycznego znacznie przewyższa rezultat doświadczalny. Ta nadwyżka wynika głównie ze stosowanej metody zliczania ilości odprysku, ograniczającej się jedynie do badań powierzchniowych, tymczasem część odprysku penetruje ekran polimerowy znacznie głębiej. Z tego powodu w niniejszej pracy zaproponowano i przetestowano nową metodę jakościowego i ilościowego określania odprysku oraz przedyskutowano jej skuteczność. Nowa metoda bazuje na zastosowaniu zamiast ekranów polimerowych przezroczystego żelu o małej gęstości, umożliwiającego łatwą obserwację (w porównaniu do pianek i aerożeli) wielkości odpryskiwanych cząstek, ich kształtu oraz głębokości penetracji przy zwiększonej rozdzielczości przestrzennej obrazu. Technika ta, wspomagana cieniografią oraz mikrografią optyczną i elektronową (mikroskop skaningowy), stanowi zaawansowane narzędzie do badań nad zjawiskiem mikroodprysku. Do prezentacji skuteczności tej metody przeprowadzono doświadczenia nad próbkami z cyny i aluminium przy różnych warunkach topienia i defragmentacji pod wpływem impulsu laserowego.

3

Dynamic fragmentation of melted metals upon intense shock wave loading. Some modelling issues applied to a tin target

Signor L., Dragon A., Roy G., Resseguier T. de, Llorca F.

Archives of Mechanics

|

2008

|

Vol. 60, nr 4

323-343

EN

We are interested in the dynamic fragmentation event produced in shock-melted metals called micro-spalling. Global energetic approach is briefly reviewed. It provides a general modelling framework that leads to realistic fragment-size predictions. But the actual physical mechanisms involved remain poorly understood. We attempt to explore the conditions under which cavitation, i.e. nucleation and growth of microvoids, may be responsible for fragmentation. This cavitation process is described by means of a hollow sphere model whose matrix is made of liquid tin.

4

Adiabatic heat evaluation for dynamic plastic localization

Longere P., Dragon A.

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2007

|

Vol. 45 nr 2

203-223

EN

In most cases, adiabatic plastic heating is evaluated using the inelastic heat fraction coefficient, also known as Taylor-Quinney coefficient, which is usually assumed to be constant. From the thermodynamic viewpoint, this method consists in neglecting (or including some part of) various thermomechanical couplings in the heat equation. Nevertheless this coarse method can lead to over-estimation of the temperature rise. In this paper, adiabatic shear banding incipience is considered in the context of thermal instability. It is shown that the accuracy in the prediction of favourable conditions for the onset of this plastic localization is strongly dependent on the technique retained for evaluating the plasticity induced heating. This paper aims at showing the influence of various levels of simplification of the thermal equation on the critical conditions at localization onset, the latter being obtained from a criterion based on the linear perturbation method.

PL

Adiabatyczne ogrzewanie w stanie plastycznym jest w większości przypadków opisywane za pomocą ułamkowego ciepła zwanego współczynnikiem Taylora-Quinney'a, zwykle przyjmowanego jako parametr o stałej wartości. Opis taki, z punktu widzenia termodynamiki, zasadza się na pomijaniu (lub uwzględnianiu jedynie pewnej części) sprzężeń termomechanicznych w równaniu definiującym bilans cieplny. Taki zgrubny opis może prowadzić do przeszacowania wzrostu temperatury w obliczeniach dotyczących plastycznego ogrzewania. W pracy przedstawiono proces adiabatycznego formowania pasm ścinania wynikający z termicznej niestabilności. Pokazano, że dokładność w przewidywaniu korzystnych czynników dla inicjacji procesu lokalizacji odkształceń plastycznych silnie zależy od metody szacowania ciepła powstającego wskutek uplastycznienia. Celem rozważań jest pokazanie wpływu różnego stopnia uproszczeń przyjętych w równaniu bilansu cieplnego na warunki odpowiadające za pojawienie się lokalizacji odkształceń plastycznych. Te ostatnie wyznaczono za pomocą kryterium opartego na liniowej metodzie perturbacyjnej.

5

A multi-scale "morphological approach" for highly-filled participate composites: evaluation in hyperelasticity and first application to viscohyperelasticity

Touboul M., Nadot-Martin C., Dragon A., Fanget A.

Archives of Mechanics

|

2007

|

Vol. 59, nr 4-5

403-433

EN

This article deals with a non-classical scale transition devoted, in the long-run, to the prediction of the nonlinear mechanical behavior of energetic composites. A geometrical and kinematical schematization of the microstructure is defined as a conspicuous starting point for further localization-homogenization procedure. Thus, salient information on the morphology and some intraphase heterogeneity are taken into account. The first results obtained in a finite strain context for a three-dimensional periodic microstructure are compared to the finite element solution. Furthermore, the ability of the methodology to deal with viscohyperelasticity in a direct manner is illustrated. This is a significant step towards efficient mastery of the scale transition for viscoelastic aggregates, whose inherent characteristic lies in space/time local interactions and relative "long-memory" effect.

6

Nielokalna metoda wyznaczania granicznej trwałości zmęczeniowej materiału z defektami geometrycznymi

Karolczuk A., Nadot Y., Dragon A.

Acta Mechanica et Automatica

|

2007

|

Vol. 1, no. 1

45-50

PL

W pracy zaprezentowano nową metodę analizy wpływu nierównomiernych rozkładów naprężeń w płaszczyźnie krytycznej na trwałość zmęczeniową materiałów konstrukcyjnych. Metoda wyróżnia odmienny wpływ gradientów naprężeń stycznych i normalnych na procesy zmęczeniowe. Nielokalne naprężenia styczne i normalne w płaszczyźnie materiału o stałej orientacji (płaszczyzna krytyczna) są uśredniane do naprężeń lokalnych. Proces uśredniania jest przeprowadzany na dwóch różniących się wielkością powierzchniach, odpowiednio dla naprężeń stycznych i normalnych. Wyznaczone w ten sposób lokalne naprężenia w płaszczyźnie krytycznej są wprowadzane do kryterium wieloosiowego zmęczenia materiału w celu oszacowania granicy zmęczenia. Zaproponowana metoda została zweryfikowana na podstawie badań zmęczeniowych próbek wykonanych ze stali C36 ze sztucznie wprowadzonymi defektami geometrycznymi.

EN

The paper presents a new way to reduce the nonuniform shear and normal stress distribution to the uniform ones. The reduction is performed by averaging process of shear and normal stresses over two overlapping characteristic areas. Using this concept various multiaxial critical plane fatigue failure criteria could be used to estimate fatigue life. In the present paper, the Matake multiaxial fatigue failure criterion was verified on defective material subjected to proportional loading.

7

Damage modelling framework for viscoelastic particulate composites via a scale transition approach

Nadot C., Dragon A., Trumel H., Fanget A.

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2006

|

Vol. 44 nr 3

553-583

EN

The aim of this paper is to pursue, in the wake of the work by Nadot-Martin et al. (2003), a non-classical micromechanical study and scale transition for highly filled particulate composites with viscoelastic matrices. The present extension of a morphology-based approach due to Christoffersen (1983), carried forward to the viscoelastic small strain context by Nadot-Martin et al. (2003), consists here in introducing a supplementary mechanism, namely damage by grain/matrix debonding. Displacement discontinuities (microcracks) on grain/matrix interfaces are first incorporated in a compatible way within geometric and kinematic hypotheses regarding the grains-and-layers assembly of Christoffersen. Then, local field expressions as well as homogenized stresses are established and discussed for a given state of damage (i.e. for a given actual number of open and closed microcracks) and using the hypothesis of no sliding on closed crack lips. A comparison with the results obtained for the sound viscoelastic composite by Nadot-Martin et al. (2003) allows to quantify the damage influence on local and global levels. At last, the basic formulation of the model obtained by scale transition is completed by the second stage leading to a thermodynamically consistent formulation eliminating some superfluous damaged-induced strain-like variables related to open cracks. This second stage is presented here for a simplified system where delayed (viscoelastic) effects are (tentatively) neglected. It appears as a preliminary and crucial step for further generalization in viscoelasticity.

PL

Celem tej publikacji jest sformułowanie wieloskalowego modelu mikromechanicznego dla granulowanych kompozytów o wysokim stopniu upakowania inkluzji w osnowie lepkosprężystej. Przedstawiony model, będący rozwinięciem morfologicznego podejścia Christoffersena (1983) i Nadot-Martin i in. (2003) w zakresie małych odkształceń lepkosprężystych, polega na wprowadzeniu do analizy dodatkowego mechanizmu uszkodzenia - mikropękania na granicy inkluzji i osnowy. Mikroszczeliny na granicy inkluzji i osnowy uwzględniono w hipotezie geometrycznej i kinematycznej metody Christoffersena. Następnie, wyznaczono lokalne oraz uśrednione pola naprężenia dla zadanego stanu uszkodzenia (tzn. dla zadanej liczby otwartych i zamkniętych mikroszczelin przy pominięciu poślizgów na powierzchniach mikroszczelin zamkniętych). Porównanie z wynikami uzyskanymi przez Nadot-Martin i in. (2003) dla nieuszkodzonego kompozytu lepkosprężystego pozwoliło na określenie wpływu uszkodzenia na poziomie lokalnym i globalnym. Na koniec, podstawowy model wieloskalowy uzupełniono o drugą część sformułowania, która pozwoliła usunąć pewne nadmiarowe odkształcenia związane z mikroszczelinami otwartymi, czyniąc cały model termodynamicznie spójnym. Ta druga część modelu wieloskalowego jest przeprowadzona przy założeniu upraszczającym, polegającym na (tymczasowym) pominięciu efektów lepkosprężystych.

8

Modelling of anisotropic damage by microcracks: towards a discrete approach

Bargellini R., Halm D., Dragon A.

Archives of Mechanics

|

2006

|

Vol. 58, nr 2

93-123

EN

Modelling of anisotropic damage by microcracks remains a pivotal topic of Damage Mechanics. Many models are built employing a single second-order tensor damage variable D and its spectral decomposition. However, some inconveniences are encountered such as non-uniqueness of the free energy or decomposition of the strain tensor. This paper first reconsiders the anisotropic damage definition; a discrete approach, which introduces nine microcrack densities associated with nine fixed directions, is presented. This definition permits to represent essential phenomena concerning quasi-brittle materials behaviour: the induced anisotropic degradation of elastic properties and the unilateral effect are notably described. In addition, the quoted inconveniences are avoided.

9

Modelling adiabatic shear banding via damage mechanics approach

Longere P., Dragon A., Trumel H., Resseguier T. de, Deprince X., Petitpas E.

Archives of Mechanics

|

2003

|

Vol. 55, nr 1

3-38

EN

During dynamic loading processes, large plastic deformation associated with high strain rates leads, for a broad class of ductile metals, to degradation and failure by adiabatic shear banding. The paper presents an attempt to model some salient features of this process viewed as an anisotropic damage mechanism coupled with thermo--elastic/viscoplastic deformation. The model is destined to be applied in the context of high velocity impact and penetration mechanism. The methodology employed within the framework of the internal state variable structure strives to keep a middle way between extensive description of complex viscoplastic flow and damage events and application-oriented accessibility requirements. Model capabilities are prelaminarily illustrated for shear loading process.