Ograniczanie wyników
Czasopisma help
Autorzy help
Lata help
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 29

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  acoustic waves
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
1
Content available Zastosowanie techniki ultradźwiękowej w przemyśle
PL
Branża tworzyw sztucznych, podobnie jak inne sektory przemysłu, ciągle poszukuje nowych rozwiązań technicznych i technologicznych, które mogą sprzyjać poprawie zarówno jakości produktów, jak i efektywności procesów przetwórczych. Rozwiązania powinny być bezpieczne i przyjazne środowisku. Jedną z technik spełniającą powyższe oczekiwania wydają się być fale akustyczne w zakresie ultradźwięków. W pracy przedstawiono ogólne pojęcia dotyczące charakterystyki i właściwości ultradźwięków oraz potencjalne sposoby ich wykorzystania w praktyce przemysłowej, również w odniesieniu do ich potencjału zwiększania efektywności procesów jednostkowych.
EN
The plastics industry, like other industry sectors, is constantly looking for new technical and technological solutions that can contribute to the improvement of both quality of products and efficiency of processing processes, while being considered safe and environmentally friendly. One of the techniques meeting the above expectations are acoustic waves in the area of ultrasound. This article presents general concepts and properties of ultrasound and potential ways of their use in industrial practice, also in relation to their potential to increase the efficiency of unit processes.
EN
Perhaps the most critical challenge faced during drilling operations is related to the stability of the well. Additionally, drilling mud plays a crucial role in wellbore stability, as one of its main uses is to support the wellbore wall during the drilling operation. However, ignorance of the effects of drilling mud on the mechanical properties of rock formation can also lead to well failure. The stability of the wellbore is also influenced by pore pressure during the drilling process. The analysis of changes in rock poroelastic parameters after drilling mud saturation was found to be useful regarding the abovementioned issues. Therefore, the measurement of the dynamic Young’s modulus, Poisson’s ratio and Biot’s coefficient of sandstone samples was carried out to determine their trends of variations with confining pressure in different conditions such as dry, water and drilling mud filtrate saturation. The findings indicate that both the dynamic Young’s modulus and the Poisson’s ratio of the sandstone rock increased after saturation with water and drilling mud filtrate, while the Biot’s coefficient was reduced. Furthermore, the velocity of the P wave, the dynamic Young’s modulus and the dynamic Poisson’s ratio of the sandstone rock were proportional to the confining pressure, while the Biot’s coefficient were inversely proportional to the confining pressure. The results imply that effective stress calculation can be influenced by changes in poroelastic parameters established from geophysical measurements, and risk management of wellbore stability stability was increased.
EN
The drilling-related geomechanics requires a better understanding of the encountered formation properties such as poroelastic parameters. This paper shows set of laboratory results of the dynamic Young’s modulus, Poisson’s ratio, and Biot’s coef fcient for dry and water-saturated Istebna sandstone samples under a series of confning pressure conditions at two diferent temperatures. The predicted results from Wyllie’s equation were compared to the measured ones in order to show the efect of saturation on the rock weakening. A negative correlation has been identifed between Poisson’s ratio, Biot’s coefcient and confning pressure, while a positive correlation between confning pressure and Young’s modulus. The predicted dynamic poroelastic rock properties using the P-wave value from Wyllie’s equation are diferent from measured ones. It shows the important infuence of water saturation on rock strength, which is confrmed by unconfned compressive strength measurement. Linear equations have been ftted for the laboratory data and are useful for the analysis of coupled stress and pore pressure efects in geomechanical problems. Such results are useful for many drilling applications especially in evaluation of such cases as wellbore instability and many other drilling problems.
EN
The following paper examines the influence of acoustic waves on the behaviour of flames generated by various fuels. For the purposes of this investigation, a number of experiments were carried out using a specially constructed laboratory stand. This stand consisted of an acoustic waves frequency generator, an amplifier, and a low frequency speaker connected to the channel, upon which the waves were transmitted. The flames generated by various fossil fuels: gasoline, diesel oil and natural gas were exposed to the acoustic waves. The results of the experiment identified the critical sound pressure levels needed to extinguish various types of flames. These results may prove to be useful in the future construction of fire prevention systems at industrial facilities.
EN
Modern gas turbine systems operate in temperatures ranging from 1200°C to even 1500°C, which creates bigger problems related to the blade material thermal strength. In order to ensure appropriate protection of the turbine blades, a sophisticated cooling system is used. Current emphasis is placed on the application of non-stationary flow effects to improve cooling conditions, e.g., the unsteady-jet heat transfer or the heat transfer enhancement using high-amplitude oscillatory motion. The presented research follows a similar direction. A new concept is proposed of intensification of the heat transfer in the cooling channels with the use of an acoustic wave generator. The acoustic wave is generated by an appropriately shaped fixed cavity or group of cavities. The phenomenon is related to the coupling mechanism between the vortex shedding generated at the leading edge and the acoustic waves generated within the cavity area. Strong instabilities can be observed within a certain range of the free flow velocities. The presented study includes determination of the relationship between the amplitude of acoustic oscillations and the cooling conditions within the cavity. Different geometries of the acoustic generator are investigated. Calculations are also performed for variable flow conditions. The research presented in this paper is based on a numerical model prepared using the Ansys CFX-17.0 commercial CFD code.
PL
W trakcie eksploatacji połączeń tarciowych w czynniku smarującym zachodzą procesy fizykochemiczne powodujące zmiany podstawowych własności oleju, takich jak lepkość i smarność. Zmiany te powstają na skutek wzajemnego oddziaływania elementów układu smarującego i mają często charakter trwały. Efekt degradacji oleju polega między innymi na spadku jego lepkości i decyduje o jego przydatności w procesie użytkowania. Specyfika zanieczyszczenia olejów silnikowych polega na ciągłym gromadzeniu się w nich zanieczyszczeń, ponieważ układy smarowania są układami o obiegu zamkniętym. Intensywność zanieczyszczania oleju silnikowego zależy między innymi od takich czynników jak: stan techniczny i warunki eksploatacji silnika, rodzaj i stan układu filtracji, rodzaj stosowanego oleju i ilość inhibitorów. Niniejsza praca podaje metody remodelingu i odnowy olejów smarujących węzły tarcia ślizgowego na bazie kilku charakterystyk uzyskanych w trakcie badań doświadczalnych. Przedstawione zostaną tak zwane wewnętrzne i zewnętrzne charakterystyki. Do wewnętrznych charakterystyk należą między innymi zmiany lepkości dynamicznej wynikające z własności nienewtonowskich olejów oraz powiązane z nimi zmiany reologiczne oleju w trakcie czasu trwania eksploatacji. Do zewnętrznych charakterystyk zaliczyć można skutki oddziaływania pola elektromagnetycznego i działania fal akustycznych.
EN
During the lubrication of frictional connections, physical and chemical processes causing changes in the fundamental properties of oil, such as lubricity and viscosity, take place. Such changes are from mutual interactions of the considered lubrication system and have a permanent state. The effect of the oil degradation denotes the decrement of oil viscosity, which denotes the decease in the usability of the oil in lubrication process. Motor oil contamination denotes the continuous accumulation of impurities, because the lubrication system works in a closed circuit. Motor oil contamination intensity depends on the following: the technical state, operational conditions, the kind of filtration, the kind of the lubricant, the volume of inhibitors, and others. The paper shows the methods of oil remodelling for sliding frictional nods based on some characteristics obtained during the experimental performances. This paper also presents the internal and external characteristics already mentioned. The internal characteristics include the changes of oil viscosity for non-Newtonian oil properties connected with the rheology features during the operational time. The external characteristics include the electro-magnetic field and acoustic waves.
PL
Bariery dźwiękochłonne są środkiem ochrony środowiska przed hałasem generowanym przez transport. Ich oddziaływanie na falę akustyczną polega na takich zjawiskach falowych jak: odbicie, załamanie, absorpcja, interferencja. Przedstawiony model matematyczny zjawisk akustycznych, strukturalnych oraz ich interakcji opisuje te zjawiska. Głównym rozważanym problemem jest optymalizacja topologii bariery składającej się z owalnych elementów, które mogły tworzyć jednolitą całość lub zwierać przestrzenie między nimi tworząc pewną konstrukcję ażurową. Sformułowano problem optymalizacji dwukryterialnej. Pierwszym minimalizowanym kryterium jest kryterium akustyczne, którego wartość stanowi suma ciśnienia akustycznego, w pewnym obszarze chronionym, zliczana w określonym czasie, w którym porusza się źródło dźwięku przed barierą. Drugim minimalizowanym kryterium topologicznym jest wartość, którą tworzy suma powierzchni przekrojów poprzecznych wszystkich elementów bariery. Wprowadzony w tym kryterium współczynnik, powodował, że preferowane są konstrukcje ażurowe, z przestrzeniami między elementami. Na bazie kryteriów zdefiniowano funkcję celu, której zmienne decyzyjne to parametry geometryczne oraz materiałowe bariery. Funkcję celu zaimplementowano do aplikacji Comsol Multiphysics, która wykorzystuje do obliczeń jej wartości metodę elementów skończonych. Problem optymalizacji rozwiązano przy wykorzystaniu algorytmu genetycznego, otrzymując zestaw rozwiązań Pareto-optymalnych.
EN
The noise barriers are the means, which protect the environment from a noise generated by transportation. Their influence on an acoustic wave is realised by the wave phenomena such as: reflection, diffraction, absorption, and interference. The mathematical model, which describes the acoustic and structural phenomena, as well their interaction is presented. The main problem of the optimisation of the topology of a noise barrier, consisting of the separated oval elements, which can build the uniform structure or the openwork construction, is considered. Multi-criteria optimisation problem is defined. The first acoustical criterion, the sum of acoustic pressure in the selected area, calculated in chosen time period, is minimized. The second topological criterion, the sum of the oval elements cross sections, is minimised as well. The coefficient implemented makes the openwork barriers, with gaps between elements preferred. The objective function is defined on the basis of the criteria, where the geometrical and material’s parameters, are defined as the design variables. The objective function values are calculated by using the finite elements method implemented with the Comsol Multiphysiscs application. The optimisation problem by using the genetic algorithm is solved. As the result, the Paret-optimal solutions are reached.
EN
We present results of numerical simulations of acoustic waves with the use of the Graphics Processing Unit (GPU) acceleration GAMER code which implements a second-order Godunov-type numerical scheme and adaptive mesh refinement (AMR). The AMR implementation is based on constructing a hierarchy of grid patches with an octree data structure. In this code a hybrid model is adopted, in which the time-consuming solvers are dealt with GPUs and the complex AMR data structure is manipulated by Central Processing Units (CPUs). The code is highly parallelized with the Hilbert space-filling curve method. These implementations allow us to resolve well desperate spatial scales that are associated with acoustic waves. We show that a localized velocity (gas pressure) pulse that is initially launched within a uniform and still medium triggers acoustic waves simultaneously with a vortex (an entropy mode). In a flowing medium, acoustic waves experience amplitude growth or decay, a scenario which depends on a location of the flow and relative direction of wave propagation. The amplitude growth results from instabilities which are associated with negative energy waves.
EN
A local model for computing the coincidence frequencies and the transmission loss of multilayered infinite sandwich plates composed of isotropic layers is presented in the paper. The model is derived within the local theory of linear elastodynamics under assumption that only one component of the vector potential is equivalent to zero and after application of the Pythagorean theorem. Any simplifications concerning the structure have not been introduced. A passage from the acoustic model to some plate benchmark models is shown. Numerical results predicted by the model for homogeneous, three-layer sandwich and five-layer sandwich infinite-infinite plates are obtained and compared with the results predicted by other models existing in the literature. Both flexural and breathing waves are numerically analysed. Some conclusions of practical importance have also been formulated.
10
Content available Pressure field in a plane layer
EN
The paper presents results of analytical and numerical investigations of a plane acoustic waves propagation through a plane layer surrounded by another medium. The waves generation problem is discussed. The mathematical model of the pressure propagation in the layer is proposed. Propagated through the layer changes in pressure, the reflected and transmitted waves were studied. Some results of numerical investigations are presented.
EN
The paper contains a consistent presentation of the construction of a linear poroelastic model and its applications in the theory of acoustic waves. The main purpose of this presentation is the discussion of material parameters describing the diffusion. This concerns particularly the permeability and tortuosity. In Section 2 we mention a few examples of porous systems in which diffusion processes play an important role. Section 3 contains a concise description of the two-component model describing saturated porous materials with diffusion. We point out the main features of such a system with the special emphasis of relative motion of components and changes of porosity. As a special case the governing equations of Biot's model are presented. In Section 4 we discuss the notions of permeability, hydraulic conductivity and tortuosity. In particular the notion of the tortuosity tensor is introduced. Section 5 is the primer of the nuclear magnetic resonance method of experimental determination of permeability and tortuosity in various porous materials. Finally, Section 6 contains some issues concerning the propagation of monochromatic waves and, in particular, an influence of tortuosity on speeds and attenuation.
PL
Praca zawiera zwięzłą prezentację konstrukcji liniowego modelu porospężystego i jego zastosowania w teorii fal akustycznych. Głównym celem tej prezentacji jest dyskusja parametrów materiałowych opisujących dyfuzję. Dotyczy to w szczególności dyfuzyjności i krętności. W rozdziale 2 przytaczamy kilka przykładów ośrodków porowatych, w których dyfuzja odgrywa ważną rolę. Rozdział 3 zawiera zwięzły opis modelu dwuskładnikowego dla nasyconych ośrodków porowatych z dyfuzją. Uwypuklamy główne cechy takiego układu ze szczególnym uwzględnieniem ruchu względnego składników i zmian porowatości. Jako przypadek szczególny przedstwiane są równania modelu Biota. W rozdziale 4 dyskutujemy pojęcia dyfuzyjności, przewodnictwa hydraulicznego i krętności. W szczególności wprowadzamy pojęcie tensora krętności. Rozdział 5 zawiera elementarne wiadomości dotyczące metody nuklearnego rezonansu magnetycznego w zastosowaniu do eksperymentów określających dyfuzyjność i krętność w różnych materiałach porowatych. Wreszcie rozdział 6 zawiera pewne zagadnienia związane z propagacją fal monochromatycznych, a w szczególności wpływu krętności na prędkości propagacji i tłumienie.
EN
The paper investigates the reflection-transmission process of acoustic waves, generated by an inhomogeneous fluid layer of finite thickness, which is sandwiched between two semi-infinite homogeneous half-spaces. First a direct problem is solved by determining the reflection and transmission coefficients along with the wave solution in the layer, produced by a known incident wave. Owing to the planar stratification of the layer, the unknown acoustic pressure is looked at as a generalized plane wave. Upon the Fourier transformation, the second-order wave equation is written as a firstorder system of equations for the dependence on the depth of the pressure and the partial derivative. The corresponding Volterra integral equation gives the pressure in the layer as a series of repeated integrals of powers of the pertinent depth-dependent matrix of the system. The reflection and transmission coefficients of the layer are then determined for any incidence angle. Next an inverse problem is investigated. The derivatives of the reflection coefficient, with respect to the frequency, are shown to provide the thickness of the layer, the speed beyond the layer and the moments, of any order, of the refractive index.
EN
The aim of the paper is theoretical analysis of acoustic waves propagation in medium which are not homogeneous. The paper presents mathematical model and some results of numerical investigations. The mathematical model was built on the basis of the KZK equation. To solve the problem numerically the finite-difference method was applied. The on-axis pressure and power spectrum density were analysed both in homogeneous and non-homogeneous medium
PL
W artykule analizowana jest propagacja fali akustycznej w warstwowym ośrodku o skończonej grubości, gdzie parametry warstw zależą od położenia. Warunki brzegowe rozpatrywane są dla brzegu sztywnego (typu Dirichleta) oraz dla brzegu odbijającego (typu mieszanego). Wykorzystując metodę perturbacji II rzędu otrzymano dla obu przypadków perturbacyjne wielkości wartości własnych i wektorów własnych równania opisującego położenie. Poprawki perturbacyjne dla wartości własnych i wektorów własnych zostały wyliczone numerycznie z równań perturbacyjnych dla rozpatrywanych przypadków.
EN
A layered medium of finite height in which the layers are assumed to have position dependent properties is considered. The boundary conditions are analyzed to be either rigid (Dirichlet - type) or of a reflecting type (mixed - type). The perturbation method based on Il-order perturbation numbers is used to obtain the eigenvalues and the corresponding eigenfimctions. The corrections to the eigenvalues and eigenfunctions are numerically computed from the perturbation formulae in both cases of interest.
PL
Analizowany jest warstwowy ośrodek o skończonej wysokości (grubości), w którym parametry warstw zależą od położenia. Rozpatrywane są warunki brzegowe typu Dirichleta (brzeg sztywny) lub typu mieszanego (brzeg odbijający). Zastosowano metodę perturbacji II rzędu, która wykorzystuje pojęcie liczb perturbacyjnych II rzędu. Otrzymano perturbacyjne wielkości wartości własnych i wektorów własnych równania opisującego położenie w obu rozpatrywanych przypadkach, tj. brzegu sztywnego i odbijającego. Poprawki perturbacyjne dla wartości własnych i wektorów własnych zostały wyliczone numerycznie z równań perturbacyjnych dla rozpatrywanych przypadków.
EN
We consider a layered medium of finite height in which the layers are assumed to have position dependent properties. The boundary conditions are considered to be either rigid (Dirichlet-type) or of a reflecting type (mixed-type). The perturbation method based on II-order perturbation numbers is used to obtain the eigenvalues and the eigenfunctions of the height equation in the case of both the rigid and reflecting boundaries. The corrections to the eigenvalues and eigenfunctions are numerically computed from the perturbation formulae in both cases of interest.
PL
Celem przeprowadzonych badań było wyznaczenie modułu sprężystości E nasion rzepaku przy zastosowaniu aktualnie rozwijanej metody akustycznej. W metodzie tej moduł sprężystości wyznacza się na podstawie prędkości poprzecznych fal akustycznych w złożu materiału. Wyznaczano własności złoża rzepaku odmiany Licosmos dla wilgotności od 6 do 15%. Stwierdzono, że moduł sprężystości rósł wraz ze wzrostem ciśnienia hydrostatycznego i malał z wilgotnością.
EN
The purpose of the study was to determine the modulus of elasticity E of rapeseeds by using the currently developed acoustic method. According to this method, the modulus of elasticity is determined based on the velocity of transverse acoustic waves in the material deposit. Determined were the properties of rapeseed belonging to the Licosmos variety, for the humidity from 6 to 15%. It was established that the modulus of elasticity increased with the increase of hydrostatic pressure and decreased with the humidity.
EN
In earlier works it has been shown that linearization of thermodynamical models of poroelastic materials yields a contribution to stresses in the form ......., where ... is the current porosity, ... denotes its value in the thermodynamical equilibrium and ... is a material parameter. It has been also claimed on the basis of rough estimates that this parameter gives only negligible contributions to the properties of acoustic waves. The purpose of this work is twofold. We investigate the influence of ß on the propagation of acoustic waves in more details. We use the full linear model of saturated poroelastic materials in which an additional coupling to porosity changes appears. This results from the presence of a term with the porosity gradient in the momentum sources. Such a model becomes identical with Biot's model without any added mass contribution in the limit if infinite relaxation time of porosity ... and for the parameters ß=0, and N=0, where the latter is describing the above mentioned influence of porosity gradient on the momentum sources. The analysis of influence of the parameter N, i.e. the influence of the porosity gradient on properties of acoustic waves, is the second purpose of this work. We also indicate a correction of the permeability contribution to the momentum source. The permeability coefficient ... is assumed in Biot's model to be dependent on the frequency. This is inconsistent with other temporal contributions to field equations. In order to obtain such a dependence in the Fourier space, one has to assume a viscous effect to enter the momentum source and we do so in the general equations. However, we do not use this general relation in the analysis of monochromatic waves.
EN
A comprehensive theoretical and numerical study oj the influence oj surface roughness oj elastic particles in water on the scattering oj ultrasonic waves has been carried out. For near spherical shape oj the particles and with small rms-roughness heights a perturbation method has been developed. In this method the first-order perturbation contribution predicts the contribution to the incoherently scattered acoustic field due to surjace roughness, and the second-order perturbation contribution predicts the change in the coherent field and will satisfy the requirement oj energy conservation. The second-order perturbation contribution is evaluated using the concept ojform function, while the first-order perturbation to the total scattered acoustic field is evaluated using the scattering cross-section. As a junction oj the ka-value and jor different rms-roughness heights a numerical study oj the jorward and backward scattering from rough, elastic particles has been carried out and a substantial roughness influence on the scattered field has been verified. Same experimental resultsfrom measurements oj scattering jrom glass and cast iron spheres have given evidence to the numerical predictions.
20
Content available remote Wstępne założenia do budowy symulatora systemów sonarowych
PL
Artykuł prezentuje wstępną koncepcję budowy symulatora systemów sonarowych. Opisany został zakres symulacji obejmujący zarówno zjawiska fizyczne zachodzące w czasie propagacji fali akustycznej jak i typy urządzeń hydroakustycznych, które powinny zostać uwzględnione w takim symulatorze oraz zakłócenia które są nieodzownym elementem warunków rzeczywistych. W końcowej części zaprezentowano potrzeby zbudowania takiego symulatora oraz możliwości jego zastosowania
EN
The paper presents an initial concept for building a sonar system simulator. It describes the range of simulation, which includes both physical phenomena occurring in wave propagation as well as types of hydro-acoustic appliances, which should be taken into account in such a simulator, and interferences which are an inseparable characteristic of real conditions. The final part deals with the necessity of building such a simulator possibilities of its use.
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.