Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 17

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  heat conductivity
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
1
Content available remote Thermal conductivity of silicon doped by phosphorus: ab initio study
EN
An original approach to the theoretical calculations of the heat conductivity of crystals based on the first principles molecular dynamics has been proposed. The proposed approach exploits the kinetic theory of phonon heat conductivity and permits calculating several material properties at certain temperature: specific heat, elastic constant, acoustic velocity, mean phonon scattering time and coefficient of thermal conductivity. The method has been applied to silicon and phosphorus doped silicon crystals and the obtained results have been found to be in satisfactory agreement with corresponding experimental data. The proposed computation technique may be applied to the calculations of heat conductivity of pure and doped semiconductors and isolators.
PL
W artykule opisano rozwiązanie dwuwymiarowego niestacjonarnego zagadnienia przewodzenia ciepła przy wykorzystaniu homotopijnej metody analizy. W metodzie tej tworzony jest szereg funkcyjny. Podano warunek wystarczający zbieżności tego szeregu, a także oszacowanie błędu rozwiązania przybliżonego, które uzyskujemy, biorąc sumę częściową szeregu.
EN
In this paper a solution of the two-dimensional unsteady heat transfer problem by using the homotopy analysis method is described. In presented method the functional series is generated. This paper contains the sufficient condition for convergence of this series. We also give the estimation of error of the approximate solution obtained by taking the partial sum of received series.
PL
W artykule przedstawiono zastosowanie schematu niejawnego metody różnic skończonych do przybliżonego rozwiązania równania przewodnictwa ciepła z pochodną rzędu ułamkowego względem czasu oraz mieszanymi warunkami brzegowymi. W szczególności rozpatrywane są niejednorodne warunki brzegowe Neumanna oraz Robina. Przedstawione zostały również przykłady obliczeniowe ilustrujące dokładność metody.
EN
This paper describes an application of the implicit finite difference method for solving the time fractional heat equation with mixed boundary conditions. In particular, the differential scheme will be presented for the non-homogeneous Neumann and Robin boundary conditions. To illustrate the accuracy of described method some computational examples will be presented as well.
4
Content available remote Otrzymywanie polikryształów azotku glinu z dodatkiem tlenku itru
PL
Polikryształy azotku glinu charakteryzują się wysokim współczynnikiem przewodzenia ciepła, dobrą stabilnością temperaturową i chemiczną oraz wysoką wytrzymałością mechaniczną. AlN posiada właściwości piezoelektryczne i jest półprzewodnikiem szerokopasmowym. Dzięki temu coraz szerzej jest stosowany w elektronice, energetyce jądrowej oraz przemyśle wojskowym. Najczęściej polikryształy azotku glinu są wytwarzane przez spiekanie z dodatkiem tlenku itru i tlenku glinu. Duża ilość dodatków obniża przewodnictwo cieplne tego tworzywa w związku z czym w pracy starano się wytworzyć polikryształy AlN o jak najmniejszej ich zawartości. Zastosowano dwie metody otrzymywania polikryształów: prasowanie na gorąco i spiekanie swobodne. Próbki prasowano na gorąco w atmosferze azotu w temperaturze 1900°C przez 2 godziny. Polikryształy bez ciśnienia spiekano w atmosferze azotu w temperaturze 1830°C przez 5 godzin oraz 1900°C przez 2 godziny. Dla wszystkich próbek zostały wyznaczone gęstości pozorne metodą Archimedesa. Celem sprawdzenia składu fazowego polikryształów zastosowano technikę dyfrakcji rentgenowskiej. Na obrazach dyfrakcyjnych wykryto następujące fazy: granat itrowo-glinowy (Y3Al5O9-YAG), perowskit itrowo-glinowy (YAlO3-YAP) oraz jednoskośną fazę itrowo-glinową (Y4Al2O9-YAM). Fazy te powstały podczas procesu spiekania wskutek reakcji Y2O3 z Al2O3. Tlenek glinu znajdował się w układzie w wyniku pasywacji ziaren proszku AlN użytego do spiekania. Najwyższy współczynnik przewodzenia ciepła, wynoszący 250 W/(mźK), otrzymano dla polikryształów spiekanych swobodnie w temperaturze 1900°C przez 2 godziny i zawierających 5% wag. Y2O3.
5
Content available remote The modelling of thermal conductivity measurements using "FEMM" application
EN
Purpose: of this paper is to show a virtual model of thermal conductivity measuring station. Design/methodology/approach: Simulation has been made using finite element methods program called FEMM (Finite Elements Method Magnetics) ver. 4.2. Program has been created by David Meeker. Findings: Virtual model based on real measuring station is very helpful tool for engineering approach. Virtual model gives the possibilities of quick examinations of experiment, fast errors correction and possibilities of various experimentation without any cost losses. Research limitations/implications: The program for finite element methods modelling has its limitation. Boundary conditions and material properties has to be precisely given. Also heat losses has to be consider at all cost. Practical implications: The method applied in this work is also shown the capabilities, limitation and possibilities of this program. The prove of correctness of measuring station and simulation has been shown. Originality/value: The whole process of creating the model (drawing elements, defining materials, defining boundary condition and setting parameters of experiment) and running the simulation of thermal conductivity process has been presented. There is also shown the possible errors during model creation and its possibility of elimination.
EN
In this paper the one-dimensional analytical formulation as well as the two-dimensional FE model to study the temperature distributions in the pad/disc brake system during an emergency braking process was proposed. Both the time-dependent pressure variation and the convective cooling conditions on the free surfaces of a pad have been incorporated in the contact analytical model. The one-dimensional thermal problem of friction of the strip-foundation system during braking was formulated. An exact solution of the problem using the mathematical device of the integral Laplace transform related to Duhamel theorem was obtained. In the FE formulation to discretize the heat conduction equation for the two-dimensional problem, the Galerkin method was employed. The temperature distributions were calculated exclusively for the disc employing the heat partition ratio. Furthermore, due to the symmetry of the problem the computations were restricted to the half of the entire disc. The finite element analysis of the transient heat transfer problem for the pad/disc system was carried out using the MSC Patran/Nastran program package. On order to confront and compare the resulting temperatures distributions, equal operation parameters, the thermophysical properties of materials as well as the dimensions of the brake components were used within the numerical and analytical calculation. The obtained results from the finite element analysis reveal that both the contact temperature evolution and its values in depth of the brake rotor agree well with the analytical solution and experimental data.
PL
Używane w technice przeponowe wymienniki ciepła można podzielić na dwie główne grupy: rekuperatory wykorzystujące energię odpadową, aby nagrzać czynnik roboczy; chłodnice stosowane w urządzeniach cieplnych w celu ich ochrony przed przegrzaniem. Charakter i cel pracy tych dwóch grup przeponowych wymienników ciepła jest różny i tylko dzięki systemom powłokowym można na powierzchni wymienników wytworzyć warstwy o pożądanych właściwościach pozwalających na optymalizację pracy cieplnej. Systemy powłokowe stosowane w rekuperatorach winny odznaczać się rozwiniętą powierzchnią, warunkującą dużą zdolność do pochłaniania ciepła, oraz dużą wartością współczynnika przewodzenia ciepła. Podstawowymi cechami powłok stosowanych na chłodnicach, bądź chłodzonych elementach konstrukcyjnych urządzeń cieplnych jest duża refleksyjność i wysoka izolacyjność cieplna.
EN
Indirect heat exchangers used in technology can be divided into two main groups: coolers used in thermal equipment to protect it against overheating, and recuperators utilizing waste energy to heat a working medium. The character of operation of these two different groups of indirect heat exchangers is, as it were, opposite, and in order to overcome this, a multi-layer coat system can be applied, which will enable a layer of required properties allowing the optimization of operation of indirect heat exchangers to be used. Coat systems used on recuperators should have a developed surface determining the high ability to absorb heat, and a high values of the heat conductivity. The basic features of coats used on coolers or cooled structural elements include high reflexivity and high thermal insulating power.
8
EN
The paper deals with the stationary problems of heat conduction in a periodically layered half-space with cylindrical hole. The lateral surface of the hole is assumed to be kept at zero temperature or be thermally isolated. The boundary plane with circular hole is heated by a given temperature. The problems are solved within the framework of the homogenized model with microlocal parameters [1, 2]. The influences of geometrical and thermal parameters of the composite constituents on temperature and heat flux distributions are investigated.
PL
W pracy przedstawiono wyniki pomiarów przewodnictwa temperaturowego w funkcji temperatury dla dwóch gatunków żeliwa sferoidalnego przy zastosowaniu jednego z najnowocześniejszych zestawów aparaturowych LFA 427 (Laser Flash Apparatus) firmy Netzsch. Do pomiaru ciepła właściwego c[sub]p(T) i gęstości p(T) wykorzystano metody dynamicznej analizy termicznej - różnicową kalorymetrię skaningową DSC i technikę dylatometryczną, co pozwoliło na obliczenie współczynników przewodzenia ciepła λ(T) za pomocą oprogramowania Netzsch LFA Analysis. Zaobserwowano zmiany nachylenia krzywej zależności przewodnictwa temperaturowego od temperatury oraz gwałtowną zmianę przebiegu przewodności cieplnej λ(T) wywołaną przez efekt cieplny, zarejestrowany na krzywej C[sub]p(T). Pozwoliło to na identyfikację procesu dekompozycji struktury ausferrytycznej, polegającego na rozpadzie wysokowęglowego austenitu w żeliwie ADI w temperaturze ok. 400°C.
EN
This paper presents the results of measurements of thermal conductivity coefficient as a function of temperature for two species of spheroidal cast iron by using one of the most modern experimental sets LFA 427 (Laser Flash Apparatus) produced by Netzsch Company. In order to measure the specific heat c[sub]p(T) and density p(T), two methods of dynamic thermal analysis were used - differential scanning calorimetric DSC and dilatometric technique. Based on results of these measurements the coefficients of thermal conductivity were calculated with the use of Netzsch LFA Analysis software. Changes of slope of thermal diffusivity coefficient curvilinear dependence on temperature were observed, as well as rapid change on thermal conductivity λ(T) caused by thermal effect registered on c[sub]p(T) dependence. These observations allowed to identify decomposition process of ausferrite, caused from the disintegration of high-carbon retained austenite in ADI cast iron at approximately 400°C.
EN
Purpose: The goal of the paper is to evaluate the effect of the microstructure of EB-PVD thermal barrier coatings on the thermal conductivity and the methods to reduce the thermal conductivity. Design/methodology/approach: In this study, the effect of microstructure of the coating to the thermal conductivity of EB-PVD TBCs and the methods to reduce the thermal conductivity of these coatings have been investigated. Findings: Microstructure of the EB-PVD coating - it is found that they are formed in two different structure and microstructural characteristics and they are different from each other. Practical implications: Nowadays, selection of materials for usage purpose is getting important because of new high technologic developments. Especially for the parts operating at high temperatures, materials which have low thermal conductivity and high mechanical resistance are preferred. Thermal Barrier Coatings (TBCs) are used in aerospace, diesel engine and power plant technologies due to porous structures and low thermal conductivity. Generally these coatings are applied by two methods, Electron Beam-Plasma Vapour Deposition (EB-PVD) and Atmospheric Plasma Spray (APS). Originality/value: This paper reviews the current status of EB-PVD thermal barrier coatings technology and investigation to reduce the thermal conductivity in future generations of EB-PVD thermal barrier coatings.
PL
Wielowarstwowy ubiór termoochronny reaguje na bodźce otoczenia przez skokowy wzrost objętości szczelnych segmentów. Rozciąganie materiału daje spadek jego gęstości, czyli zmianę warunków przewodzenia ciepła. Nieustalone przewodzenie ciepła jest opisane równaniem przewodzenia, warunkami brzegowymi oraz warunkiem początkowym. Zdefiniowano problem optymalizacji oraz przedstawiono najczęściej używane funkcjonały celu. Obliczenia wykonano programem ADINA, modyfikacji podlegał kształt brzegu wewnętrznego segmentu ubioru.
EN
A multilayer thermal-protective clothing react to the environment impulse e.g. by the instantaneous increase in value of the hermetic segments. The voluminal increase causes the decrease of the density and the change of the heat transfer conditions. The transient heat conduction problem is described using the conduction equation, boundary and initial conditions. We have defined the optimization problem and introduced the most used objective functionals. The problem was implemented using the ADINA calculation program, and the shape of internal boundary of the segment was modified.
EN
In the paper the heat conductivity model of interlayer boundaries of non-isostructural multilayer coatings has been described. This model is an essential part of heat conductivity model of multilayer coatings which will be presented in the separate publication. The model is based on the assumption that the main factor influencing the heat conductivity coefficient is fonons and electrons dispersion on the boundary edges. Considering substantial boundaries thickness the assumption that the boundary is a zone with different physical properties from sublayers was made. In this work the example of the influence of the structure on the heat conductivity coefficient of TiN/Ti and V/Ti coatings interlayer boundaries has been shown.
PL
W pracy przedstawiono model przewodzenia ciepła granic międzywarstwowych nieizostrukturalnych powłok wielowarstwowych. Model ten stanowi istotną część modelu przewodzenia ciepła powłok wielowarstwowych, który zostanie zaprezentowany w osobnej publikacji. Model opiera się na założeniu, że głównym czynnikiem wpływającym na wartość współczynnika przewodzenia ciepła, jest rozpraszanie fononów i elektronów na brzegach obszaru granicy. Z uwagi na znaczne grubości granic międzywarstwowych przyjęto, że granica międzywarstwowa stanowi strefę o odmiennych od podpowłok właściwościach fizycznych. W pracy przedstawiono przykład wpływu budowy strukturalnej na wartość współczynnika przewodzenia ciepła granic międzywarstwowych powłok typu TiN/Ti oraz V/Ti.
PL
W pracy przedstawiono wyniki aktualnie prowadzonych badań zmierzających do opracowania metody pomiaru współczynnika przewodnictwa cieplnego twardych powłok mono i wielowarstwowych. Metoda kamery zmiennotemperaturowej opiera się na bezkontaktowym, pośrednim pomiarze temperatury powierzchni próbki przez pomiar parametru sieci krystalicznej metodą dyfrakcji promieni rentgenowskich. Próbka w trakcie pomiaru znajduje się w kamerze zmiennotemperaturowej, dzięki czemu możliwe jest kontrolowanie ilości ciepła do niej dostarczanego. Analiza i interpretacja uzyskanych doświadczalnie wyników odbywa się przez porównanie z matematycznym modelem przepływu ciepła przez kamerę zmiennotemperaturową i próbkę. W pracy zamieszczono wyniki pomiarów i symulacji komputerowych przepływu ciepła przez powłoki mono i wielowarstwowe wykonane metodą łukową na podłożu z żelaza Armco. Opracowany model numeryczny pomocny będzie przy projektowaniu twardych powłok odpornych na zużycie na narzędzia skrawające.
EN
In this paper the result of present works that aim to formulate a model to measure the thermal conduction coefficient of hard multilayer coatings, are presented. The variable-temperature camera method is based on the non-contact, indirect temperature measurement of sample's surface by the measuring the lattice parameter with use of X-ray diffraction. The specimen during measurement is placed inside the camera, what allows control the amount of supplied heat. The analysis and interpretation of the obtained result goes on by the comparison to the mathematical model of heat transfer through variable-temperature camera and sample. The results of measurements and computer simulation of heat transfer through the mono and multilayers coatings deposited by Arc-PVD method on the ARMCO substrates are discussed in the present paper. The elaborated numerical model will be helpful to project the hard, wear resistant coatings for cutting tools.
PL
Przytoczono wartości współczynników emisyjności materiałów metalowych i ceramicznych oraz powłok. Dokonano analitycznych obliczeń wpływu współczynnika emisyjności wzajemnej: czynnik nagrzewający (płomień) - ściana bez powłok, a następnie czynnik nagrzewający (płomień) ściana z powłoką (czynnik nagrzewany) na wartości strumienia wymienianego ciepła. W oparciu o wyniki pomiarów podstawowych własności powłok wytypowano najbardziej przydatne do natryskiwania ścian pieców i wymienników warunkujące intensyfikację wymiany ciepła. Powłokami tymi natryskano ściany laboratoryjnego kotła odzysknicowego i dokonano pomiarów wartości strumieni ciepła przejmowanego przez wodę chłodzącą - przepływającą w rurach kotła pokrytych różnymi rodzajami powłok. Obliczenia analityczne i badania laboratoryjne potwierdzono wynikami eksploatacji przemysłowej w elementach urządzeń hutniczych.
EN
In the work it has been pointed out a need of spraying of the coatings which have high absorption ability and high heat conduction on surfaces of recuperators and boilers. Experimentally determined coatings properties have been also presented in this work. The estimation and selection of the coating with the highest applicability for spraying above mentioned installation in aspect of increase of the durability and optimization of their heat work have been discussed. In the experimental part the research stand method of measurements and results of influence of sprayed types of coatings for values of heat stream taken by following water in diaphragm exchanger have been described. It has been found that application of the coating of high absorptivity and conductivity has resulted in 100% increase of value of heat stream taken by flowing water in model (diaphragm) heat exchanger. Laboratory tests were proved industrialy.
15
Content available remote Free convection from the horizontal heating wire
EN
One of widely applied technique used to measure the heat conductivity is so called hot-wire method. This method has many advantages particularly when applied for measurement the conductivity of food products. At the same time the method has some faults. One of them is sensitivity to free convection arising at measurements of the heat conductivity liquids and gases. In the paper the results of the numerical analysis of operation of a test cell in which a horizontal thin heating wire is inserted being in thermal contact with a liquid are presented. The calculation carried out provided a set of quantitative data regarding course of the heat transfer process during complete measurement cycles, particularly a time period during which credible measurements of the heat conductivity coefficient should be performed.
PL
Jedną z szeroko stosowanych technik pomiaru przewodności cieplnej jest tzw. metoda gorącej nici (hot-wire method). Charakteryzuje ją wiele zalet (zwłaszcza w zastosowaniu do pomiaru przewodności substancji spożywczych), ale nie jest pozbawiona wad. Jedną z nich jest wrażliwość na konwekcję swobodną, wywiązującą się przy pomiarze współczynnika przewodzenia ciepła mediów w ciekłym lub gazowym stanie skupienia. Przedstawiono wyniki numerycznej analizy pracy testowego naczynia pomiarowego, w którym usytuowany poziomo element grzejny - cienki drut oporowy - kontaktuje się z medium w ciekłym stanie skupienia. Zrealizowane obliczenia pozwoliły określić zestaw danych ilościowych, charakteryzujących ewolucję procesów przenoszenia ciepła w ramach jednego, pełnego cyklu pomiarowego, a szczególnie przedział czasu, w którym można dokonywać wiarygodnych pomiarów współczynnika przewodzenia.
PL
W pracy podano krótką charakterystykę wybranych metod pomiarowych właściwości cieplnych materiałów. Opisano dokładniej metodę uproszczonych ekwiwalentów w zastosowaniu do zagadnień nieustalonych oraz podano sposób wyznaczania współczynnika przewodzenia ciepła i ciepła właściwego ciał stałych z wykorzystaniem tej metody. Opisano także skomputeryzowane stanowisko pomiarowe do badania parametrów cieplnych metodą uproszczonych ekwiwalentów. Przedstawiono wstępne wyniki pomiarów. Wyniki te porównano z danymi literaturowymi.
EN
In this paper the short characteristic of measuring methods of the thermal properties of the materials has been given. The simplifield equivalents method for time-dependent conduction has been discribed and the way of determination of the thermal conductivity and the specific heat of the solid materials with using this method has been given. The computerizd measuring stand for research these thermal parameters by this method has been described too. Some chosen results of measurements has been given. The measurements results have been compared with the results previously published.
17
Content available remote Probabilistic effective heat conductivity of fiber composites
EN
In the paper an attempt for the probabilistic homonigenization in heat conduction problems of fiber composites is presented. On the basis of the effective modules approach applied to scalar fields, numerical method of heat conduction problem homogenization based on the Montc-Carlo simulation (MCS) technique is proposed and implemented in the program MCCEFF. This program has been used to numerical studies of stochastic sensitivity of effective heat conductivity probabilistic moments to different input geometrical as well as material random parameters of the composite being modelled. Computational experiments provided in the paper show probabilistic moments up to fourth order of effective conductivity coefficient as well as its upper and lower bounds. Moreover, the probabilistic convergence of results with increasing number of random trials used in simulation has been studied. Finally, effectiveness of computational algorithm worked out is verified on the example of heat conduction problem in fiber reinforced composite which has been computed by the use of program ABAQUS.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.