Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Modelling and Testing the Dynamic Properties in a Submachine Gun-Man System

Dziopa Zbigniew J., Lenarcik Andrzej, Zdeb Krzysztof

Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa

|

2023

|

Vol. 14, Nr 3 (53)

25--40

EN

This work was an attempt at an analysis of the interaction between a firearm and a human, exemplified by a cal. 9 mm submachine gun (SMG), PM-98 GLAUBERYT and a trained, professional shooter - a Police special team operator. The results of the analysis made it possible to develop several guidelines aimed at designing the dynamic performance of SMGs to improve their aiming accuracy. In connection with this work, experimental tests were performed at a firing range, where the process of firearm discharge was recorded using a Phantom slow-motion digital camera. What followed was the analysis of the video record using the Tema dedicated computer software. The SMG’s dynamic performance was adjusted to reduce the hit scatter. Based on the results of the empirical tests at the firing range, physical and mathematical models of the SMG-operator system were formulated. The SMG-operator system was simulated in the Scilab software, which provided time-based variation trends of the kinematic quantities that characterized the movements of individual modelled objects. The variation trends determined included displacement, velocity and acceleration of the SMG, its bolt assembly, and the human operator as a function of time. The results of the theoretical analysis were compared to the empirical test results from the firing range. It was found that in the virtual modelling space, the SMG model had a performance similar to that of its real counterpart. With the theoretical model verified, several performance parameters of the SMG were modified and guidelines were developed that could improve the aim.

PL

W pracy podjęto próbę analizy wzajemnego oddziaływania broni i człowieka na przykładzie 9 mm pistoletu maszynowego PM-98 GLAUBERYT i wyszkolonego, zawodowego strzelca, którym był funkcjonariusz jednostki specjalnej policji. Otrzymane wyniki pozwoliły na opracowanie kilku wytycznych zmierzających do takiego kształtowania charakterystyki dynamicznej pistoletów maszynowych, aby zwiększyć ich celność. W związku z tym przeprowadzono badania eksperymentalne na strzelnicy, rejestrując proces strzelania szybką kamerą cyfrową Phantom. Następnie wykonano analizę zarejestrowanych obrazów, wykorzystując specjalistyczne oprogramowanie Tema. W celu zmniejszenia rozrzutu broni dokonano korekty jej charakterystyki dynamicznej. Na podstawie wyników badań empirycznych sformułowano modele fizyczne i matematyczne układu strzelec-pistolet maszynowy oraz przeprowadzono badania symulacyjne układu w programie Scilab, otrzymując przebiegi zmienności w czasie wielkości kinematyczne charakteryzujące ruch poszczególnych obiektów modelu. Wyznaczone przebiegi zmienności obejmują przemieszczenia, prędkości i przyspieszenia broni, zamka i człowieka w funkcji czasu. Uzyskane z analizy teoretycznej wyniki porównano z wynikami otrzymanymi z badań empirycznych. Stwierdzono, że w warunkach przestrzeni wirtualnej broń zachowuje się podobnie jak obiekt rzeczywisty. Mając zweryfikowany model teoretyczny dokonano zmiany niektórych parametrów broni i uzyskano wytyczne umożliwiające poprawę jej celności.

2

Modelling and Testing the Dynamic Properties of a Launcher with Unguided Missiles

Dziopa Zbigniew J., Nyckowski Maciej

Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa

|

2022

|

Vol. 13, Nr 4 (50)

51--66

EN

The work analyses the operation of the ZSMU-70 weapon module. The results allowed for the development of several guidelines, aiming to shape the dynamic properties of the WW-4 launcher in order to improve the effectiveness of the ZSMU-70 module. This meant that research was carried out at a military training ground. Unguided NLPR-70 missiles were launched. The launching process was recorded using a Phantom high-speed digital camera. The recorded images were then analysed using TEMA software. Based on the results of empirical research, a physical and mathematical model of the motion was formulated for both the ZSMU-70 module as well as the WW-4 launcher. A computer programme was developed, and the motion of the system was simulated during the launching of the missiles.

PL

W pracy przeprowadzono analizę działania modułu uzbrojenia ZSMU-70. Otrzymane wyniki pozwoliły na opracowanie kilku wytycznych, zmierzając do takiego kształtowania właściwości dynamicznych wyrzutni WW-4, aby poprawić skuteczność modułu ZSMU-70. W związku z tym zrealizowano badania eksperymentalne na poligonie wojskowym. Wykonano strzelania niesterowanymi pociskami rakietowymi NLPR-70. Proces strzelania zarejestrowano przy pomocy szybkiej kamery cyfrowej Phantom. Następnie poddano analizie zarejestrowane obrazy przy pomocy oprogramowania TEMA. Na podstawie wyników badań empirycznych sformułowano model fizyczny i matematyczny ruchu zarówno modułu ZSMU-70, jak i wyrzutni WW-4. Opracowano program komputerowy i przeprowadzono symulację ruchu układu podczas wystrzeliwania pocisków rakietowych. Uzyskane z analizy teoretycznej wyniki porównano z analogicznymi wynikami otrzymanymi z badań empirycznych. Mając zweryfikowany model teoretyczny, dokonano zmiany niektórych parametrów układu i uzyskano wytyczne umożliwiające poprawę skuteczności modułu uzbrojenia ZSMU-70.

3

A study on RCFST column instability modes

Lu Zhengran, Guo Chao

Archives of Civil Engineering

|

2022

|

Vol. 68, nr 2

211--225

EN

In this work, the instability damage modes of yield state of a steel tube at the tension side of a rectangular steel tube-confined concrete (RCFST) column under eccentric compression were classified into two types based on the coupling effect of slenderness ratio (λ) and eccentricity ratio (γ). The two types include the unilateral compression yield failure mode with a smaller value of γ and tensile and compressive yield failure modes on both column sides with a larger value of γ. Further, the parametric analyses were performed by employing the finite element (FE) method and the analytical analysis to test 16 groups of RCFST columns by varying the γ value with different λ values. It was observed that the results of the analysis for the mechanical properties like the responses of load-strain (Ρ-ε) and RCFST column instability modes correlated well with the results obtained in the experiments. Furthermore, the proposed theoretical method could be used to investigate the roles of γ as a controller against the instability in RCFST columns when compared with λ.

4

A theoretical analysis of vibrational stress relief in AISI 1008 as a mechanical treatment

Vardanjani Mehdi Jafari, Senkara Jacek

Archive of Mechanical Engineering

|

2021

|

LXVIII, nr 4

353--374

EN

Vibrational stress relief (VSR) treatment as a method of stress relief is currently performed on different alloys and sizes as an appropriate alternative for thermal stress relief (TSR) method. Although many studies have been performed to extend the knowledge about this process, analytical studies in the field of VSR process seems to require wider efforts to introduce the concept more clearly and extensively. In this study, a theoretical model is proposed based on an analytical equation. The proposed equation was modified in terms of required variables including frequency, amplitude, and vibration duration to encompass more practical parameters compared to the previous models. Thus, essential VSR parameters including the number of cycles as a representative of treatment duration, strain rate as a representative of frequency, and the amplitude were embedded in the model to make it comprehensively practical. Experimental tests were also performed and residual stress distribution was measured by X-ray diffractometry (XRD) method for certain points to compare the experimental results with the theoretical output. An acceptable range of conformation was observed between theoretical and experimental results.

5

Dispersion Analysis of Rounds Fired from a Glauberyt Machine Pistol

Dziopa Zbigniew, Zdeb Krzysztof

Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa

|

2019

|

Vol. 10, Nr 1 (35)

121--134

EN

Within an enclosed shooting range of the EMJOT company, the process of firing one hundred single bullets from a Glauberyt machine pistol was recorded. The empirical test used 9x19 mm FMJ Luger (Parabellum) ammunition manufactured in the Czech Republic in 2017. As the weapon is dedicated to special forces, the shots were fired by an anti-terrorist operative, at a target located 25 m away. In order to determine bullet dispersion, the results of the experiment were subjected to statistical processing. Mean displacement and mean square displacement relative to the mean hit point, histograms, normal distribution, as well as statistical tests and hypotheses were used for estimation. The shots were recorded with a high speed digital camera Phantom v 9.1. The videos recorded were used to determine the initial kinematic parameters of the bullet trajectory.

PL

Na zamkniętej strzelnicy firmy EMJOT przeprowadzono rejestrację procesu wystrzelenia z pistoletu maszynowego Glauberyt ogniem pojedynczym stu pocisków. Do badań empirycznych użyto amunicję 9x19 mm FMJ Luger (Parabellum) produkcji czeskiej z 2017 roku. Ze względu na dedykowanie broni dla oddziałów specjalnych strzały oddane zostały przez antyterrorystę, do tarczy znajdującej się w odległości 25 m. W celu określenia rozrzutu pocisków wyniki eksperymentu poddano obróbce statystycznej. Do estymacji zastosowano uchylenie średnie i uchylenie średnio-kwadratowe względem średniego punktu trafień, histogramy, rozkład normalny, oraz testy i hipotezy statystyczne. Przy wykorzystaniu szybkiej kamery cyfrowej Phantom v.9.1 przeprowadzono rejestrację wykonanych strzelań. Zarejestrowane filmy posłużyły do określenia początkowych kinematycznych parametrów lotu pocisku.

6

Theoretical analysis of temperature rising for chilled water in the long distance transport pipelines in coal mine

Yudong Qi, Weimin Cheng, Song Xin

Archives of Mining Sciences

|

2019

|

Vol. 64, no. 4

785--796

EN

In order to provide sufficient cooling capacity for working and heading faces of the coal mine, chilled water is often transported a long distance along pipelines in deep mine, which inevitably results in its temperature rising owing to heat transfer through pipe wall and the friction heat for flow resistance. Through theoretical models for temperature increasing of the chilled water were built. It is pointed out that the temperature rising of the chilled water should be considered as a result of the synergy effects of the heat transfer and the friction heat, but theoretical analysis shows that within engineering permitting error range, the temperature increasing can be regarded as the sum caused by heat transfer and fraction heat respectively, and the calculation is simplified. The calculation analysis of the above two methods was made by taking two type of pipe whose diameters are De273 × 7 mm and De377 × 10 mm, with 15 km length in coal mine as an example, which shows that the error between the two methods is not over 0.04°C within the allowable error range. Aims at the commonly used chilled water diameter pipe, it is proposed that if the specific frictional head loss is limited between 100 Pa/m and 400 Pa/m, the proportion of the frictional temperature rising is about 24%~81% of the total, and it will increase with high flow velocity and the thin of the pipe. As a result, the friction temperature rising must not be ignored and should be paid enough attention in calculation of the chilled water temperature rising along pipe.

PL

W celu zapewnienia odpowiedniego chłodzenia dla urządzeń górniczych wykorzystywanych do prac wydobywczych i urządzeń do drążenia tuneli w kopalni konieczny jest transport ochłodzonej wody rurociągami, nierzadko na znaczne odległości w obrębie kopalni podziemnej. Transport rurociągami nieuchronnie prowadzi do wzrostu temperatury wody wskutek wymiany ciepła poprzez ścianki rurociągu i wskutek tarcia związanego z oporem przepływu. Opracowane zostały modele teoretyczne wzrostu temperatury wody ochładzanej; na ich podstawie wskazano, że wzrost temperatury wody rozpatrywać należy jako oddziaływanie efektu synergii pomiędzy wymianą ciepła i ciepłem tarcia. Analiza teoretyczna wykazuje jednak, że przy poziomie błędu dopuszczalnego w praktyce inżynierskiej, wzrost temperatury wody traktować można jako zwykłą sumę wpływu wymiany ciepła i ciepła tarcia, tym samym znacznie upraszczając procedurę obliczeniową. Weryfikację wyników obliczeń otrzymanych w oparciu o dwie wymienione metody prze-prowadzono poprzez zbadanie przepływu wody w kopalni węgla, rurociągiem o długości 15 km złożonym z dwóch rodzajów rur, o wymiarach De 273 × 7 mm i De 377 × 10 mm. Wykazano, że różnica wyników uzyskanych dla obydwu metod nie przekraczała 0.04°C, przy założonym dopuszczalnym poziomie błędu. W odniesieniu do typowych rodzajów rur używanych do przesyłania wody ochłodzonej proponuje się ograniczenie dopuszczalnego spadku ciśnienia w przewodzie w granicach 100 Pa/m-400 Pa/m. Udział wzrostu temperatury wskutek oddziaływania sił tarcia waha się w granicach 24%-81% i rośnie wraz ze wzrostem prędkości przepływu i ze zmniejszaniem grubości ścianek rury. Jest więc rzeczą oczywistą, że wzrost temperatury wody wskutek oddziaływania sił tarcia nie może być pomijany i winien zostać odpowiednio uwzględniony przy obliczeniach wzrostu temperatury wody w rurociągu.

7

Development of Parametric CAD Model and Structural Analysis of the Car Jack

Pervan Nedim, Muminović Adis J., Muminović Adil, Delić Muamer

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2019

|

Vol. 13, no 3

24--30

EN

The purpose of a car jack is lifting the car and maintaining it at a certain height during different repairs. This paper focuses on the design of car jack, which belongs to the basic equipment of cars. Cars jacks are used mainly for changing tires and small repairs of a car. The aim of this paper was to create a parametric CAD model of a car jack and carry out numerical structural analysis of the car jack using the created parametric CAD model. The development of the parametric CAD model and structural analysis was performed using the CATIA V5 system. This paper describes the modern way of creating more complex mechanisms, which support quick modification of its parameters, and thus the entire design. The whole model of the car jack was parametrized. The stresses obtained by finite element method (FEM) analysis were confirmed with the analytical calculation in characteristic parts of the design, with some exceptions. At the end of the paper, an analysis of the obtained results was performed, on the basis of which specified conclusions were made.

8

Metoda wyznaczania lotu pocisków wystrzelonych ogniem seryjnym z pistoletu maszynowego Glauberyt

Dziopa Z., Zdeb K.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika

|

2018

|

z. 90 [298], nr 3

275--284

PL

Na strzelnicy firmy EMJOT przeprowadzono rejestrację procesu wystrzelenia z pistoletu maszynowego Glauberyt ogniem seryjnym czterech pocisków. Do badań empirycznych użyto amunicji 9x19 mm FMJ Luger (Parabellum) produkcji czeskiej z 2017 r. Strzały zostały oddane przez antyterrorystę. Ich rejestrację przeprowadzono z zastosowaniem szybkiej kamery cyfrowej Phantom v.9.1 wraz z niezbędnym oprzyrządowaniem. Na podstawie zarejestrowanego obrazu określono początkowe kinematyczne parametry lotu każdego z pocisków. Korzystając z zasad mechaniki lotu, opracowano model balistyczny pocisku, a na jego podstawie zredagowano program symulacyjny. Zweryfikowano wyniki lotu uzyskane w przestrzeni wirtualnej, porównując je z wynikami badań doświadczalnych. Po dopracowaniu modelu teoretycznego przeprowadzono estymację lotu czterech pocisków wystrzeliwanych ogniem seryjnym z pistoletu maszynowego Glauberyt do tarczy znajdującej się w odległości 25 m. W artykule przedstawiono reprezentatywny przykład wystrzeliwania ogniem seryjnym czterech pocisków. W badaniach wykonano 50 takich strzelań.

EN

At the EMJOT firing range, the process of firing the Glauberite machine gun was recorded with serial fire of four bullets. 9x19 mm FMJ Parabellum Luger Czech production from 2017 was used for empirical research. The shots were given by an anti-terrorist. Their registration was carried out using the high-speed Phantom v.9.1 digital camera, together with the necessary equipment. Based on the recorded image, the initial kinematic flight parameters of each of the missiles were determined. Using the principles of flight mechanics, a ballistic model of the projectile was developed, and on its basis a simulation program was prepared. Flight results obtained in the virtual space were verified by comparing them with the results of experimental tests. After finetuning the theoretical model, four flight bullets from the Glauberite machine pistol were estimated to be placed at the distance of 30 m. The article presents a representative example of serial firing of four missiles. Fifty such shots were made in the tests.

9

Zastosowanie wybranej metody Trefftza do rozwiązania dwuwymiarowego zagadnienia Poissona z uwzględnieniem własności materiałowych ośrodka

Borkowska D.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2018

|

R. 19, nr 6

363--367, CD

PL

Celem pracy jest analiza teoretyczna oraz numeryczna jednej z wersji nieosobliwych metod Trefftza na przykładzie zagadnienia dwuwymiarowego opisanego równaniem Poissona. Przekształcając klasyczne sformułowanie zagadnienia brzegowego za pomocą metody residuów ważonych do sformułowań wariacyjnych otrzymuje się równanie obszarowo-brzegowe opisujące dane zagadnienie. W pracy rozpatruje się silne sformułowanie wariacyjne. Przyjmując rozwiązanie w postaci szeregu funkcji Trefftza spełniających jednorodne równanie Laplace’a oraz zakładając również funkcje Trefftza jako funkcje wagowe uzyskuje się równanie metody Trefftza w wersji Galerkina o symbolicznej nazwie O-S;T-T. Artykuł zawiera teoretyczną analizę metody O-S;T- T na przykładzie zagadnienia spełniającego równanie Poissona z uwzględnieniem parametru materiałowego ośrodka.

EN

The aim of this paper is theoretical and numerical analysis of one of the nonsingular Trefftz method. Two-dimensional boundary value problem governed by Poisson’s equation is taken as the example. Domain boundary equation is obtained by transformation of classical formulation of the boundary problem with the use of weighted residual method. In this paper the original variation formulation is considered. The solution of the problem is assumed as the superposition of Trefftz functions, which satisfy Laplace’s equation. Taking the same functions as the weighting functions one obtains equations of the Galerkin version of the Trefftz method with symbolic name O-S;T-T. The paper contains the theoretical analysis of the O-S;T-T method which is confirmed with numerical example.

10

Failure mechanism and supporting measures for large deformation of soft rock roadway in Baluba copper mine

Wu A., Chen S., Wang Y., Chen X.

Archives of Mining Sciences

|

2018

|

Vol. 63, no. 2

449--464

EN

To solve the problem of large deformation soft rock roadway with complicated stress condition in Baluba copper mine, the characteristics of roadway deformation and failure modes are analyzed deeply on the basis of geological survey. Combined with the theoretical analysis and numerical simulation, the new reinforcement technology with floor mudsill and grouting anchor cable is proposed. Moreover, the three dimension numerical simulation model is established by the software FLAC-3D, the support parameter is optimized by it. The results show that the optical array pitch of the U-steel shelf arch is 0.8 m, and the optical array pitch of the grouting anchor cable is 2.4 m. At last, the field experiments are done all over the soft rock roadway. Engineering practice shows that the deformation of soft rock roadway in Baluba copper mine is effectively controlled by adopting the new reinforcement technology, which can provide certain references for similar engineering.

PL

W celu rozwiązania problemu powstawania znacznych odkształceń chodnika biegnącego w skale miękkiej w skomplikowanym układzie naprężeń, przeprowadzono dogłębną analizę warunków odkształceń i pękania skał w oparciu o badania geologiczne. W oparciu o rozważania teoretyczne i symulacje numeryczne, zaproponowano nową technologię wzmocnienia progu spągowego z iłowców z linami kotwiącymi osadzonymi w zaprawie. Na podstawie trójwymiarowego modelu do symulacji numerycznych opracowanego z wykorzystaniem oprogramowania FLAC-3D dokonano optymalizacji parametrów podpór. Wyniki pokazują, że optymalne rozmieszczenie stalowych podpór wykonanych z profili w kształcie U wyniesie 0.8 m, zaś optymalny rozstaw mocowań lin wynosi 2.4 m. W końcowym etapie przeprowadzono eksperymenty terenowe na całej długości chodnika. Praktyka inżynierska wskazuje, że odkształcenia chodników prowadzonych w skałach miękkich w kopalni Baluba mogą być skutecznie kontrolowane poprzez zastosowanie nowej metody wzmocnienia, która stanowić może podstawę dla opracowywania skutecznych technik wzmacniania stropu w chodnikach prowadzonych w podobnych warunkach geologicznych.

11

Theoretical analytical solution of deformation and stress distribution of underground gas storage cavern in bedded salt rock

Xie P., Wen H. J., Wang G. J., Hu J.

Archives of Civil Engineering

|

2018

|

Vol. 64, nr 4/I

37--53

EN

The main purpose of the study is to investigate the mechanical properties around an underground gas storage cavern in bedded salt rock. Firstly, considering the characteristics of the salt rock formation in China, the mechanical model was simplified into a hollow cylinder, which containing non-salt interlayer. In terms of elastic theory, Love displacement function was developed, and the elastic general solution of stress and deformation components were obtained after determining the undetermined coefficients. Under the same condition, numerical simulation was carried out. The validity of the elastic general solution is verified by comparing to numerical simulation results. Furthermore, Based on the feasible general elastic solution, viscoelastic solution was obtained through Laplace transformation and inverse Laplace transform, which could provide reference for the study on the stability and tightness of underground gas storage carven during operation to some extent.

12

Analiza parametrów siłowo-energetycznych procesu plastycznego kształtowania segmentowego

Grosman F.

Obróbka Plastyczna Metali

|

2017

|

T. 28, nr 4

281--300

PL

W artykule opisano przebieg procesu segmentowego kształtowania plastycznego, który można zaliczyć do grupy procesów przyrostowego kształtowania plastycznego metali. Proces ten jest szczególnie korzystny dla wytwarzania elementów integralnych dla lotnictwa. Dla procesu kształtowania modelowego elementu integralnego przeprowadzono analizę parametrów siłowo-energetycznych dla dwóch sposobów jego realizacji: - dla zadanej wielkości wgłębienia w pojedynczym przejściu rolek dociskowych (położenie płyty oporowej jest każdorazowo przemieszczane o wielkość zadanego wgłębienia), - dla wymuszonej naciskiem prasy stałej prędkości przemieszczania płyty oporowej (w tym wariancie odkształcania płyta oporowa jest przemieszczana suwakiem prasy). Omówiono przeprowadzone pomiary siły i przemieszczeń występujących w procesie wykonywania modelowej odkuwki. Dokonano analizy rozkładu sił przenoszonych przez rolki dociskowe na segmenty narzędzi kształtujących. Określono wzajemne relacje pomiędzy ruchem rolek dociskowych a przemieszczeniem segmentów wgłębiających się w kształtowany materiał. Przeprowadzono obliczenia dla wyznaczonych doświadczalnie wielkości średnich nacisków jednostkowych uzyskanych w próbach wciskania pojedynczych segmentów w odkształcany materiał (stop Al). Wyznaczono rozkłady sił w elementach przenoszących siłę nacisku narzędzi na odkształcany materiał oraz obliczono pracę wykonaną przez siły składowe i pracę całkowitą. Dokonano porównania sił obliczonych dla obydwóch wariantów kształtowania i porównano te wartości z wielkościami sił wyznaczonymi eksperymentalnie w procesie kształtowania na prasie hydraulicznej wyposażonej w przyrząd do kształtowania segmentowego. Uzyskane rezultaty przedstawiono w formie graficznej i analitycznej.

EN

This article describes the progression of the segment forming process, which can be considered part of the group of incremental metal forming processes. This process is particularly advantageous for manufacturing integral elements for the aviation industry. Analysis of the force and energy parameters of the process of forming a model integral element was conducted for two methods of its performance: - for the set indent size in a single pass of pressure rolls (position of the resistance plate is moved by the set indent size in every instance), - for constant resistance plate movement speed forced by the pressure exerted by the press (in this deformation variant, the resistance plate is moved by the press slide). Measurements of forces and displacements occurring in the manufacturing process of the model forging are discussed. The distribution of forces carried by press rolls onto segments of forming tools was analyzed. Mutual relationships between the movement of press rolls and the displacement of segments indenting the formed material were determined. Calculations were carried out for experimentally determined values of mean unit pressing forces obtained in tests involving pressing individual segments into the deformed material (Al alloy). Force distributions in elements carrying the tools’ pressing force onto the deformed material were determined, and the work performed by component forces and total work were calculated. A comparison of forces calculated for both forming variants was conducted, and these values were compared to the force values determined experimentally in the forming process performed on a hydraulic press equipped with a segment forming attachment. Obtained results are presented in graphical and analytical form.

13

Theoretical analysis of various climatic parameter effects on performance of a basin solar still

Afrand M., Karimipour A.

Journal of Power Technologies

|

2017

|

Vol. 97, nr 1

44--51

EN

A numerical simulation of a basin solar still under various climatic parameters was performed. The proposed system was modeled using the mass and energy balance equations of different parts of the solar still. The resulting system of nonlinear algebraic equations was solved numerically and the effect of various parameters, such as wind speed, air temperature and solar radiation on the amount of distilled water produced was described. The results showed that the ambient temperature and wind speed had no significant effect on the amount of distilled water produced, while the amount of solar radiation exerted a direct effect on the amount of distilled water produced and performance of the system.

14

The theoretical analysis of mass and energy flow through solar collector - chimney system

Lipnicki Z., Gortych M., Staszczuk A., Kuczyński T.

Civil and Environmental Engineering Reports

|

2017

|

No. 24(1)

119--133

EN

The goal of the paper was to simplify the designing process for mass and energy flow through solar collector - chimney system. Theoretical analysis allowed to get involved system of three nonlinear analytical equations in dimensionless forms that have been saved. Dimensionless numbers for the problem are well known in the literature on fluid mechanics and thermodynamics: Reynolds, Grashof, Galileo, Biot and Prandtl. In the analyzed equations are also dimensionless geometric parameters expressing the ratios of basic geometrical dimensions of the collector system-chimney: the radius disc collector to the thickness gap, the height and radius of the chimney. In the system of equations, the Reynolds number is treated as the determined number, which is a novelty of the method used.

PL

Przepływ powietrza przez system kolektor słoneczny i komin, opisano w pracy stacjonarnymi równaniami zachowania: pędu (równanie Naviera-Stokesa), masy i energii, które następnie rozwiązano analitycznie przy spełnieniu warunków brzegowych: zanikanie prędkości powietrza na powierzchniach wewnętrznych tarcz kolektora i komina. Teoretyczna analiza pozwoliła uzyskać układ trzech uwikłanych nieliniowych analitycznych równań, które zapisano w postaciach bezwymiarowych. Liczbami bezwymiarowymi w rozwiązywanym problemie są dobrze znane w literaturze dotyczącej mechaniki płynów i termodynamiki liczby: Reynoldsa, Grashofa, Galileusza, Biota i Prandtla. W analizowanych równaniach występują też geometryczne parametry bezwymiarowe wyrażające stosunki podstawowych wymiarów geometrycznych systemu kolektor-komin: promień tarczy kolektora, szerokość szczeliny, wysokość i promień komina. W przedstawionym układzie równań liczba Reynoldsa traktowana jest jako liczba określana, co jest nowością stosowanej metody, a nie jak zazwyczaj bywa zadaną liczbą określającą zjawisko. Obliczanie jej dla danych warunków zewnętrznych i geometrycznych komina pozwala stosunkowo łatwo obliczyć pozostałe szukane wielkości jak prędkości powietrza wlotowego do kolektora i w kominie, rozkład temperatury powietrza w szczelinie i kominie. Otrzymane wielkości pozwalają ostatecznie określić moc badanego systemu kolektor słoneczny-komin. Przedstawiona metoda obliczeniowa porządkuje dotychczasowy sposób projektowania kolektorów słonecznych i może być pomocna dla projektantów inżynierów energetyków.

15

Analiza teoretyczna oraz numeryczna wybranej hybrydowej nieosobliwej metody Trefftza na przykładzie dwuwymiarowego zagadnienia Poissona. Cz. 1

Borkowska D.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2017

|

R. 18, nr 12

743--746, CD

PL

Celem pracy jest analiza teoretyczna oraz numeryczna jednej z nieosobliwych metod Trefftza. Analizę przeprowadzono na przykładzie dwuwymiarowego zagadnienia opisanego równaniem Poissona. Równanie obszarowo-brzegowe opisujące dane zagadnienie otrzymuje się wychodząc od jednego ze sformułowań wariacyjnych. W pracy rozpatruje się silne sformułowanie wariacyjne. Odpowiedni dobór funkcji bazowych umożliwia sprowadzenie obliczeń tylko do brzegu analizowanego obszaru. Przewidując rozwiązanie w postaci szeregu funkcji Trefftza, które spełniają jednorodne równanie Laplace’a oraz przyjmując jako wagi te same funkcje otrzymuje się równanie bazowe metody oznaczonej symbolem O-S;T-T (wersja Galerkina). Część pierwsza pracy zawiera analizę teoretyczną metody O-S;T-T oraz pokazuje sposób jej implementacji w celu rozwiązania zagadnienia Poissona. Druga część pracy poświęcona jest zagadnieniu Poissona w obszarze podzielonym na podobszary (metoda hybrydowa). Zaprezentowano tutaj bezpośrednią metodę łączenia podobszarów, którą zaimplementowano do rozwiązania dwóch przykładowych zagadnień brzegowych.

EN

The aim of this paper is theoretical and numerical analysis of one of the nonsingular Trefftz method. Two-dimensional boundary value problem governed by Poisson’s equation is taken as the example. Domain boundary equation is obtained from one of the variational formulation. In this paper the original one is considered. By proper selection of the base functions one can simplify the problem by limiting the calculations to the boundary of the analyzed domain only. The solution of the problem is assumed as the superposition of regular Trefftz functions, which satisfy the differential Laplace’s equation. Taking the same functions as the weighting functions one obtains equations of the O-S;T-T methods (Galerkin version). The first part of the paper contains the theoretical analysis of the O-S;T-T methods and shows how to implement it to solve the Poisson’s problem. The second part of the paper is devoted to Poisson’s problem in the domain divided into subdomains (hybrid method). Direct method of subdomains coupling is presented and implemented for solving two boundary value problems.

16

Analiza teoretyczna oraz numeryczna wybranej hybrydowej nieosobliwej metody Trefftza na przykładzie dwuwymiarowego zagadnienia Poissona. Cz. 2

Borkowska D.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2017

|

R. 18, nr 12

747--752, CD

PL

Celem pracy jest analiza teoretyczna oraz numeryczna jednej z nieosobliwych metod Trefftza. Analizę przeprowadzono na przykładzie dwuwymiarowego zagadnienia opisanego równaniem Poissona. Równanie obszarowo-brzegowe opisujące dane zagadnienie otrzymuje się wychodząc od jednego ze sformułowań wariacyjnych. W pracy rozpatruje się silne sformułowanie wariacyjne. Odpowiedni dobór funkcji bazowych umożliwia sprowadzenie obliczeń tylko do brzegu analizowanego obszaru. Przewidując rozwiązanie w postaci szeregu funkcji Trefftza, które spełniają jednorodne równanie Laplace’a oraz przyjmując jako wagi te same funkcje otrzymuje się równanie bazowe metody oznaczonej symbolem O-S;T-T (wersja Galerkina). Część pierwsza pracy zawiera analizę teoretyczną metody O-S;T-T oraz pokazuje sposób jej implementacji w celu rozwiązania zagadnienia Poissona. Druga część pracy poświęcona jest zagadnieniu Poissona w obszarze podzielonym na podobszary (metoda hybrydowa). Zaprezentowano tutaj bezpośrednią metodę łączenia podobszarów, którą zaimplementowano do rozwiązania dwóch przykładowych zagadnień brzegowych.

XX

The aim of this paper is theoretical and numerical analysis of one of the nonsingular Trefftz method. Two-dimensional boundary value problem governed by Poisson’s equation is taken as the example. Domain boundary equation is obtained from one of the variational formulation. In this paper the original one is considered. By proper selection of the base functions one can simplify the problem by limiting the calculations to the boundary of the analyzed domain only. The solution of the problem is assumed as the superposition of regular Trefftz functions, which satisfy the differential Laplace’s equation. Taking the same functions as the weighting functions one obtains equations of the O-S;T-T methods (Galerkin version). The first part of the paper contains the theoretical analysis of the O-S;T-T methods and shows how to implement it to solve the Poisson’s problem. The second part of the paper is devoted to Poisson’s problem in the domain divided into subdomains (hybrid method). Direct method of subdomains coupling is presented and implemented for solving two boundary value problems.

17

Efekty zewnętrzne transportu : aspekty teoretyczne

Huderek-Glapska S.

Zeszyty Naukowe. Problemy Transportu i Logistyki / Uniwersytet Szczeciński

|

2014

|

Nr 25

83--97

PL

Transport jest szczególną gałęzią gospodarki, która charakteryzuje się generowaniem efektów zewnętrznych. Działalność transportowa przyczynia się do rozwoju społeczno- ekonomicznego, generując koszty zewnętrzne, które nie są wliczone do rachunku działalności przedsiębiorstw funkcjonujących na tym rynku. Szybki rozwój transportu oraz wzrost świadomości ekologicznej spowodowały, iż rozpoznanie i optymalizowanie efektów zewnętrznych transportu stało się przedmiotem wielu badań naukowych i istotnym zagadnieniem w procesie kształtowania polityki transportowej. W literaturze przedmiotu nie wypracowano dotąd jednolitej definicji oraz podziału efektów budowy i użytkowania infrastruktury transportu. O ile zagadnienie kosztów zewnętrznych generowanych przez transport jest stosunkowo dobrze rozpoznane w literaturze przedmiotu, o tyle brakuje jednoznaczności w definiowaniu pozostałych efektów zewnętrznych transportu. Celem artykułu jest usystematyzowanie wiedzy dotyczącej natury efektów zewnętrznych transportu, ich charakterystyki oraz klasyfikacji prezentowanych w literaturze przedmiotu. Informacje te powinny być użyteczne dla tych, którzy pracują nad zwiększeniem efektywności transportu i określeniem celów polityki sektora publicznego.

EN

This paper discusses the concept of transport externalities. It aims to systematize the knowledge of the nature and classification of transport externalities, based on a review of the literature, so that this information become useful for the purposes of public policy. It starts with a brief discussion of definition and characteristics of externalities in the neoclassical economic framework. It then relates this considerations to transport market and presents the classification of external effects in transport sector based on the literature review. Finally, classification of transport externalities is developed and conclusion are formulated.

18

Filtracja z utworzeniem osadu o małej ściśliwości na siatce filtracyjnej

Piecuch T., Piekarski J., Malatyńska G.

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2014

|

T. 30, z. 3

83--97

PL

Publikacja przedstawia metodę określenia końcowych równań procesu filtracji przy stałym przepływie V/t dla różnych wartości współczynnika ściśliwości sO równym odpowiednio 1/4, 1/5 oraz 1/6. Tym współczynnikom ściśliwości odpowiadają końcowe równania filtracji według zapisów 28, 35 oraz 42. Odnośne końcowe równania filtracji zostały wyprowadzone na podstawie ogólnego równania filtracji według zapisu 3 dla szczególnego przypadku stałego przepływu według zapisu 6. Ogólnie równanie filtracji według zapisu 3, wyprowadzone z ogólnego równania Darcy’ego przepływu płynu przez warstwę porowatą (Ciborowski 1965; Dahlstrom i Nickolaus 1956; Hertjess 1948; Hertjess i Haas 1949; Le Lec 1962; Palica i in. 2008; Rodziewicz i in. 2011; Wiśniewski i in. 2013) według zapisu 1 zostało dla przekształconej postaci w zapisie 6 rozwiązane przy założeniu, że występujące w mianowniku ciśnienie jest ciśnieniem motorycznym procesu, a więc tym samym ciśnieniem do którego odnosi się licznik w równaniu wyjściowym według zapisu 3 – to jest określone nowe podejście w analizie teoretycznej procesu, które zostało przedstawione już w innych wcześniejszych publikacjach m.in. (Piecuch i in. 2013; Piecuch 2009, 2010). [...]

EN

The publication shows a method of determining the final equations of the filtration process at a V/t constant flow for different values of sO compressibility co-efficient equal 1/4, 1/5 and 1/6, respectively. These compressibility co-efficients correspond to the final equations of filtration for records 28, 35 and 42. The relevant final equations of filtration were derived based on the general equation of filtration by record number 3 for the special case of a constant flow by record 6. In general, the equation of filtration by record 3, derived from the general Darcy equation of fluid flow through the porous layer (Ciborowski 1965; Dahlstrom and Nickolaus 1956; Hertjess 1948; Hertjess and Haas 1949; Le Lec 1962; Palica et al. 2008; Rodziewicz et al. 2011; Wiśniewski et al. 2013) by record 1, has been for the transformed form of a record 6 solved, assuming that the pressure occurring in the second part of the denominator is the process motor pressure, and thus the same pressure, to which refers the numerator in the equation by record 3 – this is a new approach defined in the theoretical analysis process that has already been shown in earlier publications, such as (Piecuch et al. 2013; Piecuch 2009, 2010). [...]

19

Głębokość pracy bron talerzowych w aspekcie parametrów i powierzchni (nośnej i nacisku) ich talerzy

Kogut Z.

Problemy Inżynierii Rolniczej

|

2013

|

R. 21, nr 3

71--88

PL

Sformułowano i zweryfikowano, w programie MathCAD, algorytm obliczeniowy do określania poziomych i pionowych składowych powierzchni nośnej Ab i nacisku Ap obrotowych elementów o sferycznym zarysie powierzchni (np. talerzy bron). Uzupełniono definicje i poprawiono równania na powierzchnię nośną i nacisku w płaszczyźnie poziomej, stycznej do powierzchni gleby. Algorytm wykorzystano do analizowania wpływu – na wartości składowych powierzchni nośnej i nacisku – parametrów konstrukcji talerzy obecnie produkowanych bron talerzowych, w aspekcie głębokości ich pracy i granicznych wartości parametrów regulacji. Stwierdzono, że składowe powierzchni nośnej talerzy w przypadku głębokości pracy h = 50 mm przyjmują wartości bliskie zeru, co oznacza, że dla elastycznie zawieszonych talerzy, podczas płytkiej uprawy, nie występuje kopiowanie, ograniczające ich zagłębianie, oraz ugniatanie bruzdy zewnętrzną (tylną) powierzchnią talerzy. Wraz ze wzrostem głębokości, zwiększają się wartości składowych powierzchni Ab i gdy h = 100 mm wynoszą maksymalnie: 3000 mm2 – pozioma i 1200 mm2 – pionowa. Te największe wartości występują dla mniejszych kątów natarcia i promieni krzywizny oraz większych kątów pochylenia i średnic talerzy. W przypadku głębokości pracy h = 50 mm wartości składowej poziomej wynoszą 1600–7300 mm2, natomiast pionowej, dla większości konstrukcji, tj. pochylonych talerzy o większej średnicy – są mniejsze o 50% (nie przekraczają 4400 mm2). Po zwiększeniu głębokość pracy o 100% (do h = 100 mm) następuje zwiększenie składowej poziomej o 140–155% i składowej pionowej o 175%. Dla talerzy o mniejszej średnicy, ustawionych pionowo, proporcje tych wartości są odwrotne (szczególnie w warunkach większej głębokości pracy): składowa pionowa jest większa nawet o 90% od poziomej.

EN

In the MathCAD computer program there was formulated and verified the computational algorithm to define horizontal and vertical components of the supporting surface Ab and surface of pressure Ap of rotating elements characterized by a spherical surface outline (e.g. harrow discs). Definitions were supplemented and the equations of supporting surface and surface of pressure in the horizontal plane tangential to the surface of the soil were corrected. The algorithm was used for analysis of the impact of design parameters of discs in presently produced disc harrows on the values of components of the supporting surface and the surface of pressure in the aspect of the discs working depth and the limit value of their regulation parameters. It was found that the components of the supporting surface of discs take the values close to zero in case of the lower working depth (h = 50 mm). It means that during shallow tillage when flexibly mounted discs are used the copying effect which reduces penetration does not occur. There is also no compaction of a furrow by the external (back) surface of the discs. With increasing depth there also increase the values of components of the Ab surface and at h = 100 mm they are up to 3000 mm2 (horizontal) and 1200 mm2 (vertical). The highest values occur for smaller angles of attack and curvature radius as well as for higher angles of inclination and higher discs diameters. Under these conditions there is observed maximum of both – copying of the set depth h and soil compaction in the furrow. Much larger values than those discussed above appear in case of the components of surface of pressure of the discs. In case of the working depth amounting to h = 50 mm the values of the horizontal component are 1600–7300 mm2, but in case of the vertical one, for more of the constructions – i.e. inclined discs of greater diameter – they are smaller by 50% (they do not exceed 4400 mm2). For discs of the same diameter positioned vertically the values of horizontal and vertical components are comparable. The increase of working depth by 100% (up to h = 100 mm) causes the increase of horizontal component by 140–155% and of the vertical component by 175%. For discs of smaller diameter positioned vertically the proportion of these values is reversed (especially when the working depth is greater): the vertical component is greater by even 90% than the horizontal component.

20

Teoretyczna analiza doładowania zakresowego

Danilecki K.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2013

|

R. 14, nr 10

86-89

PL

W pracy przedstawiono podstawowe zależności bilansowe obowiązujące w układzie przy równoległym połączeniu turbosprężarek. Zdeﬁniowano wskaźniki porównawcze jakości dopasowania turbosprężarek do silnika. Następnie, dla założonych warunków pracy silnika, na drodze analizy teoretycznej, dokonano optymalnego pod względem sprawności całkowitej podziału mocy w zespołach sprężarkowych oraz turbinowych urządzenia doładowującego. Przeprowadzono ocenę wpływu zmian parametrów turbosprężarek na przebieg charakterystyki silnika oraz możliwości jej poprawy.

EN

This paper presents basic balance relationships existing in the system connected in parallel turbochargers. Comparative indicators of the quality of their matching to the engine have been deﬁned. Then - for the assumed conditions of the engine operation - an optimum power distribution as far as the total efﬁciency is concerned in the compressor set and in the turbine set of a supercharging device has been carried out on the basis of a theoretical analysis. An assessment of the impact of changes in the parameters of turbochargers on the curve of the engine characteristics and the possibilities of its improvement has been carried out.