Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Opracowanie koncepcji uzyskiwania strumieni gazu o podwyższonej zawartości helu na membranach

Janocha Andrzej

Nafta-Gaz

|

2020

|

R. 76, nr 10

719--727

PL

W związku z ciągłym wzrostem cen helu, wynikającym z kurczącej się w perspektywie lat podaży, rezerwy helu ze źródeł niszowych, w tym o niskiej jakości oraz z odzysku helu, w stosujących go branżach będą atrakcyjne. Konwencjonalne technologie produkcji helu są energochłonne i z założenia projektowane były dla dużych strumieni do obróbki (odzysku) helu z gazu ziemnego. Alternatywne technologie, np. z wykorzystaniem separacji membranowej, są coraz częściej badane ze względu na korzyści ekonomiczne, jakie mogą potencjalnie oferować w stosunku do konwencjonalnego podejścia. W niniejszym artykule dokonano przeglądu literaturowego w zakresie stosowanych technologii membranowej separacji helu z gazu ziemnego. Opracowano projekt i utworzono stanowisko badawcze do testów separacji na modułach membranowych mieszanin gazowych o różnej zawartości helu. Przeprowadzono kilka serii badań z interpretacją wyników eksperymentalnych zależności efektów wzbogacenia permeatu w hel od współczynnika podziału. Wykonano symulację i obliczenia wielkości strumieni w wielostopniowej instalacji separacji helu z gazu ziemnego w funkcji współczynników podziału z zawracaniem strumieni retentatu na wcześniejsze etapy rozdziału. Opracowano koncepcję uzyskiwania z gazu ziemnego zawierającego 0,3% helu strumienia gazu o wysokiej, ponad 90-proc. zawartości helu z zastosowaniem technologii membranowej. Badania przeprowadzono na dostępnej komercyjnie membranie poliimidowej. W kolejnych stopniach wzbogacenia strumienia gazu w hel uzyskano 1,3%, 8%, 37% i ponad 93% helu w końcowym koncentracie. W wysokociśnieniowym strumieniu retentatu otrzymano produkt niezawierający helu (<0,02%) będący jednocześnie gazem o podwyższonej kaloryczności ze zmniejszoną zawartością dwutlenku węgla i azotu. W trakcie eksperymentów dążono do tego, aby wyniki były w szerokim zakresie przydatne w obliczeniach procesowych. Rozwiązany został symulacyjny ogólny problem kształtowania się przepływów (wielkości strumieni) dla układu czterostopniowego wzbogacania gazu na membranach. Wyniki obliczeń mogą służyć wielu wariantom w zależności od przepływu i od współczynników podziału Ѳ. Określono wpływ dławienia ciśnienia permeatu na efekty separacyjne i ustalono optymalny zakres tego ciśnienia, biorąc pod uwagę konieczność sprężania tego strumienia. Przeprowadzone obliczenia inżynieryjne dla jednego z wariantów wykazały skuteczność i możliwość jego wdrożenia. Po każdym etapie (stopniu) separacji permeat musi być sprężony ponownie, co niesie za sobą określone nakłady eksploatacyjne związane z kosztami energii do sprężania i chłodzenia poszczególnych strumieni gazu. Obliczono wymaganą moc do sprężania i chłodzenia tych strumieni.

EN

Due to the constantly rising helium prices, resulting from the shrinking supply, reserves of helium from niche sources, including those of low quality, will become attractive. Conventional helium production technologies are energy-consuming and were designed for large streams to process (recover) helium from natural gas. Alternative technologies, e.g. using membrane separation, are being more and more often explored because of the economic benefits they can potentially have over the conventional approach. This article reviews the literature on the technologies used for membrane separation of helium from natural gas. The project was developed and a test stand was created for separation tests on membrane modules of gas mixtures with different helium content. Several series of studies were carried out with interpretation of the results of experimental dependence of the effects of helium permeate enrichment on stage cut. Simulations and calculations of the size of streams were carried out in a multi-stage helium separation system from natural gas as a function of stage cuts with retentate streams being recycled to earlier stages of separation. The concept of obtaining natural gas containing 0.3% helium gas stream with high helium content – over 90% – using membrane technology was developed. The tests were carried out on a commercially available polyimide membrane. The subsequent stages of enrichment of the gas stream in helium, 1.3, 8, 37 and over 93% helium in the final concentrate were obtained. In the high-pressure retentate stream, a helium-free product (<0.02%) was obtained which was also a gas with increased calorific value with a reduced content of carbon dioxide and nitrogen. During the experiments, a lot of effort was put into making the results broadly useful in process calculations. The general simulation problem of flow shaping (stream sizes) for a four-stage gas enrichment system on membranes has been solved. The calculation results can serve many variants depending on the flow and on stage cut Ѳ. The influence of permeate throttling pressure on separation effects was determined and the optimal range of this pressure was determined taking into account the need to compress this stream. The engineering calculations carried out for one of the variants showed the effectiveness and the possibility of its implementation. After each separation stage (degree), the permeate must be compressed again, which entails specific operating expenses related to the energy costs for compressing and cooling individual gas streams. The required power for compressing and cooling these streams was calculated.

2

Hel do lokalizacji wycieku

Drabiec Dobromir

Kierunek Wod-Kan

|

2019

|

Nr 2

29--32

PL

Użytkowanie systemu wykorzystującego hel do detekcji nieszczelności w sieciach wodociągowych pokazuje, że metoda charakteryzuje się nie tylko wysoką skutecznością, ale także porównywalnymi kosztami do powszechnie stosowanych metod akustycznych. Przeprowadzone w RPWiK Tychy S.A. detekcje pozwoliły na zdobycie nowych doświadczeń pozwalających na rozwój nowatorskiej metody.

3

The development of TIG welding

Pocica Anna

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

2019

|

Vol. 63, No. 3

61--68

EN

The article discusses the development of inert gas-shielded welding using a non-consumable electrode (TIG welding), outlines the history of shielding gases and tungsten electrodes, presents the primary accomplishments and patents related to the evolution of the TIG method worldwide and describes the first welding equipment produced in Poland and the attempted use of the TIG method.

PL

Opisano rozwój spawania elektrodą nietopliwą w osłonie gazów obojętnych. Nakreślono historię odkrycia gazów osłonowych oraz elektrod wolframowych, a następnie podano główne osiągnięcia i patenty związane z ewolucją metody TIG na świecie. Przedstawiono również pierwsze urządzenia do spawania produkowane w Polsce oraz próby zastosowania tej metody.

4

Skład gazów rozpuszczonych w wodzie termalnej eksploatowanej odwiertem KT-1 w Karpnikach na obszarze granitu karkonoskiego w Sudetach

Przylibski T. A., Żak S., Kowalska A., Domin E.

Przegląd Geologiczny

|

2018

|

Vol. 66, nr 8

483--494

EN

The detailed research of a gas mixture released from the thermal water, which is extracted from borehole KT-1 at Karpniki, showed the predominance of nitrogen (98.08% by volume) with subordinate Ar (1.52%) and He (0.32%) and trace amounts of CO2 (0.07%) and CH4 (0.01%). The 222Rn radionuclide is also dissolved in this water, showing an activity concentration of 245 Bq/dm3 at the outflow and 256 Bq/dm3 in the aquifer. A small value of the gas exponent (0.014), and also a value of the δ coefficient close to 1 (0.93) were calculated based on the dissolved Ar and N2 content in the water examined, as well as on concentrations of argon and nitrogen in water, assuming that atmospheric air is present above the water surface with a contemporary composition and under normal pressure. The data obtained indicate that these gases and additionally CO2 and CH4 are of atmospheric origin. These gases were either dissolved in rainwater, which infiltrated deep into the Karkonosze granite massif, orformed within the organic layer covering this exposed intrusion. This is evidenced by concentrations of these gases that can be comparable to their atmospheric equivalents. Helium is a radiogenic gas formed as a result of nuclear transformation of isotopes assigned to natural radioactive series. The radiogenic and also radioactive gas is represented by the 222Rn radioisotope which is released from reservoir rocks, in an amount of 5% of the atom poolforming in the reservoir rock, into thermal water that subsequently reaches borehole KT-1 from a distance of 34 m at most. The thermal paleoinfiltration water has been heated up as a result of the conduction, and the source of heat is the temperature of the rocks resulting from an average geothermal gradient of 2.96°C per 100 m. The results of the authors’research indicate that there are no traces of inflow of hotfluids (especially water) from the deeper layers of the crust or from the mantle. If the examined thermal water is considered as paleoinfiltration water, its static resources may be limited, non-renewable.

5

Membrany do odzysku helu

Statek K., Chmielecki B.

Wiadomości Naftowe i Gazownicze

|

2015

|

R. 18, Nr 7 (207)

14--15

6

Zastosowanie metody helowej do datowania i rozpoznania warunków krążenia wód podziemnych w zlewni Gwdy

Kotowski T., Najman J.

Przegląd Geologiczny

|

2015

|

Vol. 63, nr 10/1

840--845

EN

<4He measurements for groundwater dating and recognition of the groundwater circulation purposes can be replaced by alternative total He (3He +< sup>4He) concentration measurements because the content of 3He can be ignored in most cases. In this study the total He concentrations in groundwater were determined using the GC (gas chromatographic) method. To study the variability of He concentrations, a profile of ca. 65 km in length was employed. He concentrations are low compared to the analogous values determined for similar aquifer systems. Variability of He concentrations is also low in the study area. He concentrations determined have made it possible to estimate the residence time of groundwater in Cenozoic aquifers, which is ca. 3,000 years. Taking the mutually noted observations into account, this indicates relatively rapid groundwater flow and a strong hydraulic connection between the aquifers within the study area.

7

Miniaturowe helowe źródła wirującej plazmy - nowe, użyteczne narzędzie w spektroskopii analitycznej

Giersz J., Jankowski K., Ramsza A., Reszke E.

Analityka : nauka i praktyka

|

2015

|

nr 3

14--21

PL

Ze względu na swoje unikalne właściwości wirujące plazmy mogą być zastosowane w wielu technikach spektroskopii optycznej i spektrometrii mas. Interesujące wydaje się łączenie źródeł wirującej plazmy z technikami oznaczania różnego rodzaju gazowych form analitów.

8

Influence of gaseous media on damping of pneumatic couplings

Krajnak J.

Zeszyty Naukowe. Transport / Politechnika Śląska

|

2014

|

z. 85

83--87

EN

In our department has long been devoted specifically flexible pneumatic shaft couplings. These couplings are filled with a gaseous medium air. Examination, we found that the type of gas, its properties such as gas density, compressibility factor, molecular weight and viscosity alter dynamic properties pneumatic coupling. The main objective of this article is to determine how various gaseous media influences damping coefficient b. The article compares three different gases, air, helium and propane-butane. These gases have different properties and it can change damping coefficient b. The measurements are performed in the laboratories of our department in Košice. We used flexible one-bellow pneumatic coupling 4-1/70-T-C and two-bellows pneumatic coupling 4-2/70-T-C. Pressure gaseous medium was varied in the range of 100 to 600kPa.

PL

W zakładzie Projektowania i Części Maszyn Wydziału Mechanicznego Uniwersytetu Technicznego w Koszycach już od wielu lat prowadzone są badania dotyczące sprzęgieł, a w szczególności pneumatycznych sprzęgieł podatnych. Do tej pory sprzęgła te były napełniane powietrzem. W wyniku badań okazało się jednak, że ten gaz, a w szczególności jego właściwości zmieniają właściwości dynamiczne sprzęgieł pneumatycznych. Głównym celem niniejszego artykułu jest określenie wpływu różnych mediów gazowych na współczynnik tłumienia sprzęgła b. Porównano wpływ trzech różnych gazów: powietrza, helu i propanu-butanu. Gazy te mają różne właściwości i w ten sposób wpływają na zmianę współczynnik tłumienia sprzęgła b. Pomiary zostały wykonane w laboratoriach Zakładu, którego pracownikiem jest autor niniejszego artykułu. Wykorzystano sprzęgło pneumatyczne z mieszkami jednowarstwowymi 4-1/70-T-C a i sprzęgło z mieszkami dwuwarstwowymi 4-2/70-T-C.

9

Pozyskiwanie helu z gazu ziemnego za pomocą technik membranowych

Szwast M., Zalewski M., Nikpour R., Sobczak A.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2014

|

Nr 4

304--305

PL

Przeanalizowano komercyjne membrany, które umożliwiły zatężenie helu w strumieniu metanu. Przebadano również własne moduły, w których warstwa separacyjna składała się z polimerów: Matrimid i Pebax oraz membrany typu Mixed Matrix, w których warstwa separacyjna składała się z polimeru Pebax oraz z nanocząstek krzemionki. Uzyskane wyniki były gorsze od wyników na modułach komercyjnych. Przebadano również moduł o strukturze szklistej ﬁrmy Polymemtech, który wzbogacał gaz w hel w większym stopniu niż komercyjne moduły.

EN

In this study, the commercial membranes were analyzed which allowed the concentration of helium in methane stream. Our own modules were examined, too. Membranes composed of separation layers made of polymers: Pebax and Matrimid and also Mixed Matrix membranes with a separation layer (composed of a polymer Pebax and silica nanoparticles) were tested. The results were worse than those obtained for commercial modules. In the last step a module produced by the Polish company - Polymemtech was tested. Good results of helium enrichment were obtained in the module with glassy membranes.

10

Comparison of three different gases and their influence on dynamic properties one-bellow and two-bellows flexible pneumatic coupling

Krajňák J., Grega R.

Zeszyty Naukowe. Transport / Politechnika Śląska

|

2013

|

z. 81

79--84

EN

The flexible couplings are often used in many various mechanical systems. These flexible couplings have positive attributes for the particular mechanical system and also protect it from damage. At our department, we are interested in that type of couplings, specifically in the flexible pneumatic couplings. The compressed gas is supplied into the couplings. Those couplings use gaseous medium, in this case air. So far we have used air but it is in our department also carried out measurements other gases and helium. The main objective of this article is to determine how various air, helium and propane-butane affects the dynamic properties of flexible pneumatic couplings. We will explore flexible one-bellow and two-bellows flexible pneumatic coupling. Both couplings have been developed in our department.

PL

Sprzęgła podatne są często używane w wielu różnych mechanicznych układach napędowych. Pozytywnie oddziałują one na dany układ mechaniczny, a równocześnie chronią go przed uszkodzeniem. Autorzy niniejszego artykułu w zakładzie, w którym są zatrudnieni zajmują się właśnie tego typu sprzęgłami, a w szczególności podatnymi sprzęgłami pneumatycznymi. Do tych sprzęgieł jest doprowadzany gaz pod ciśnieniem. Głównym celem niniejszego artykułu jest analiza wpływu trzech gazów, takich jak: powietrzne, hel i propan-butan, na charakterystykę dynamiczną dwóch różnych sprzęgieł pneumatycznych. W artykule porównanozatem wykorzystanie różnych gazów przemysłowych, które mają różne właściwości fizyczne. Dodatkowo w celu wykazania różnic pomiędzy dwoma odmianami sprzęgieł pneumatycznych porównane zostały rozwiązania z mieszkami jedno i dwuwarstwowymi. Oba rodzaje sprzęgieł zostały opracowane w zakładzie, w którym pracują autorzy niniejszego artykułu.

11

Rozwój metody jednoczesnego pomiaru stężenia helu, argonu oraz neonu do datowania wód podziemnych

Najman J., Śliwka I.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2013

|

nr 456 Hydrogeologia z. 14/2

419--423

PL

W artykule zaprezentowano chromatograficzną metodę jednoczesnego pomiaru stężenia helu, neonu oraz argonu w wodach podziemnych z pojedynczej próbki wody. Próbki wody podziemnej są pobierane do stalowych naczyń o pojemności 2900 cm3. Gazy są ekstrahowane z wody metodą fazy nadpowierzchniowej (HS). Hel, neon oraz argon są analizowane na dwóch chromatografach gazowych wyposażonych w kolumny kapilarne i pakowane oraz trzy detektory cieplno-przewodnościowe (TCD). Stężenie helu w wodzie podziemnej może być dobrym znacznikiem do datowania wód podziemnych. Poprawne stosowanie znaczników środowiskowych w hydrogeologii w celu datowania wymaga znajomości temperatury zasilania systemu i tzw. „nadmiaru powietrza”. Znajomość nadmiaru powietrza pozwala na konieczną korektę mierzonego stężenia helu w wodzie. Obydwa parametry można wyznaczyć przez pomiar stężenia argonu i neonu w wodzie podziemnej. Opracowana metoda chromatograficzna była zastosowana do datowania wód podziemnych z rejonów między innymi Niecki Podhalańskiej, Krakowa oraz Żarnowca.

EN

In this paper the authors present a chromatographic method for simultaneous analysis of helium, neon and argon in groundwater from one water sample. Water samples are taken to the stainless steel vessels with a capacity of 2,900 cm3. Gases are extracted from water by headspace method (HS). Helium, neon and argon are analyzed on two gas chromatographs equipped with capillary and packed columns and three thermo-conductive detectors (TCD). The concentration of helium in groundwater may be a good environmental tracer for groundwater dating. Proper use of environmental tracers in hydrogeology for dating purpose, requires the knowledge of recharge temperature of the system and the so-called “Excess air”. “Excess air” allows for the necessary correction of measured concentration of helium in water. Both parameters can be determined by measuring the concentration of argon and neon in groundwater. Developed chromatographic method was applied to groundwater dating from areas of Podhalańska Basin, Kraków and Żarnowiec.

12

Comparison of various gases and their influence on dynamic properties of flexible pneumatic coupling

Krajnak J., Grega R.

Zeszyty Naukowe. Transport / Politechnika Śląska

|

2012

|

z. 76

31--36

EN

The mechanical devices very often use flexible pneumatic couplings. These flexible couplings have positive attributes for the particular mechanical system and also protect it from damage. At our department, we are interested in that type of couplings, specifically in the flexible pneumatic couplings. The compressed gas is supplied into the couplings. Those couplings use gaseous medium, in this case air. The main objective of this article is to determine how various gaseous medium affects the dynamic properties of flexible pneumatic couplings. The article compares three different gases have different physical properties.

PL

W urządzeniach mechanicznych bardzo często są stosowane elastyczne sprzęgła łączące wały. Takie sprzęgła elastyczne pozytywnie oddziałują na dany układ mechaniczny, a równocześnie chronią go przed uszkodzeniem. W naszym zakładzie zajmujemy się właśnie tego typu sprzęgłami, a konkretnie elastycznymi sprzęgłami pneumatycznymi. Do tych sprzęgieł jest doprowadzany sprężony gaz. Dotychczas sprzęgła były napełniane medium gazowym powietrzem. Głównym celem niniejszego artykułu jest sprawdzenie, w jaki sposób różne media gazowe wpływają na właściwości dynamiczne elastycznych sprzęgieł pneumatycznych. W artykule zostały porównane trzy różne gazy, które odznaczają się różnymi właściwościami fizycznymi.

13

Comparative analysis of the influence of low-energy hydrogen and helium ion-beam treatments on the structural and electrical properties of CzSi wafers

Zinchuk O., Fedotov A., Cuong N., Mazanik A., Krekotsen N., Uknov V., Staskov N., Sotski A., Turishchev S., Węgierek P.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2010

|

R. 86, nr 7

211-214

EN

Standard commercial 4.5 - 40 [omega]cm both n- and p-type CzSi wafers were subjected to hydrogen or helium ion-beam treatments at 25-350°C. The ion energy was equal to 300 eV, current density - 0.15 mA/cm2, treatment duration - 30 min. According to the conducted experiments, the hydrogen and helium ion beam treatments had similar influence on the sheet resistance, thermo EMF sign and photovoltage spectra of Cz Si wafers. In case of the p-type wafers, in particular, a growth of the sheet resistance and a change of the thermo EMF sign on the ion treated surface as well as the appearance of a photovoltage signal over a wide spectral range were observed, pointing to the occurrence of the near-surface band bending. As found from our experiments, both hydrogen and helium ion beam treatments lead to the formation of a thin (several nanometers) oxygen-containing insulating layer on the treated surface. However, a thickness of this layer and the oxygen in-depth distribution strongly depend on the regime of ion-beam treatment and type of the ions used, namely in the case of H+ ion-beam treatment the oxygen-containing layer is much thicker compared to that with the use of He+.

PL

Standardowe płytki CzSi 4,5 - 40 [omega] cm typu n oraz p zostały poddane działaniu wiązek jonowych wodoru i helu o energii 200eV, w zakresie temperatur 25-350°C. Gęstość prądu wynosiła 0,15mV/cm2, a czas trwania obróbki - 30 min. Na podstawie przeprowadzonych eksperymentów stwierdzono, że jonowe wiązki helu i wodoru mają podobny wpływ na rezystancję warstwy, zwrot sił termoelektromotorycznych oraz widma fotonapięcia w płytkach CzSi. Szczególnie a przypadku płytek typu p zaobserwowano wzrost rezystancji warstw i zmianę znaku sił termoelektromotorycznych w obrabianej jonowo powierzchni jak również pojawienie się sygnału fotonapięcia w szerokim zakresie widmowym, co wskazuje na pojawienie się okołopowierzchniowego ugięcia pasma. Przeprowadzone eksperymenty wykazały, że obróbka jonowa wiązką zarówno helu jak i wodoru prowadzi do utworzenia się na obrabianej powierzchni cienkiej (rzędu kilku nanometrów), zawierającej tlen warstwy izolacyjnej. Jednakże, grubość tej warstwy oraz rozkład głębokościowy tlenu są silnie uzależnione od warunków przeprowadzenia obróbki oraz typu zastosowanych jonów, a mianowicie w przypadku oddziaływania wiązką jonów H+ warstwa zawierająca tlen jest grubsza niż w przypadku użycia jonów He+.

14

Badanie konwekcji swobodnej z powierzchni pionowego walca w środowisku hiperbarycznym

Majchrzycka A.

Polish Hyperbaric Research

|

2010

|

nr 1(30)

13-24

PL

W pracy przedstawiono badania, dotyczące konwekcji swobodnej z powierzchni pionowego walca odwzorowującego sylwetkę nurka o zmiennym wydatku energetycznym. Badania wykonano w helu o ciśnieniu p = 0,5-5MPa, a wyniki przedstawiono postaci równania kryterialnego Nu = f(Ra) oraz korelacji, która umożliwia obliczenie współczynnika przejmowania ciepła w funkcji ciśnienia gazu i symulowanego wydatku energetycznego nurka.

EN

The paper reports experimental investigation of natural convection from vertical cylinder that simulates the diver’s body of the different activity level. Experiments were carried out in the hyperbaric helium at absolute pressure range of p=0,5-5 MPa. The results are given as the correlation Nu = f(Ra) and correlation between convective heat transfer coefficient from the outer surface of vertical cylinder, pressure and simulated activity level.

15

Peculiarities of quantum magnetotransport in In₀.₅₃Ga₀.₄₇As/In₀.₅₂Al₀.₄₈As heterostructures grown on (100) InP

Przesławski T.

Electron Technology : Internet Journal

|

2007

|

Vol. 39, nr 2

1-3

EN

Magnetotransport properties of the Si δ- doped In₀.₅₃Ga₀.₄₇As/In₀.₅₂Al₀.₄₈As heterostructures grown on (100)InP substrates were investigated by performing classical Van der Pauw Hall effect as well as high field quantum magnetotransport measurements. The results of the conventional Hall measurements are ambiguous because the mobility obtained at liquid helium occurred to be smaller than at room temperature. The qualitative analysis of the conductivity tensor revealed at least two conducting channels. Thus, the properties of whole structure are limited by the low mobility of the parasitic parallel conduction layer. On the other hand, the fast Fourier transform of the quantum magnetooscillations consists of a lot of frequencies. None of them can not be attributed to the presence of the two-dimensional electron gas (2DEG) in a single quantum well. We interpret our rich Fourier spectrum as due to quantum interference (QI) between open electron path commonly found in superlattices structures.

16

Wybrane aspekty osłony gazowej w spawaniu aluminium

Nowacki J., Wolnomiejska A.

Przegląd Spawalnictwa

|

2006

|

R. 78, nr 12

10-12

PL

Scharakteryzowano wybrane wtaściwości gazów stosowanych w spawaniu aluminium. Analizowano energię jonizacji gazów, wpływ gazu osłonowego oraz rolę napięcia powierzchniowego na granicy faz na kształt spoin, kierunku konwekcji w jeziorku spawalniczym w zależności od wartości współczynnika temperaturowego napięcia powierzchniowego, wpływ przewodności cieplnej argonu i helu na wielkość rdzenia łuku elektrycznego i kształt spoin. Stwierdzono, że wysoka przewodność cieplna helu zwiększa efektywność przenoszenia ciepła w łuku elektrycznym, co sprzyja zmniejszeniu ilości pęcherzy gazowych w spoinach aluminiowych oraz zwiększeniu prędkości i wydajności spawania, a niska energia jonizacji argonu zapewnia łatwe zajarzanie łuku elektrycznego i jego stabilność podczas spawania. Stosunek zawartości tych gazów w mieszance osłonowej wpływa bezpośrednio na kształt uzyskanych spoin i wysokość nadlewu.

EN

Selected properties of gases used in aluminium welding were characterized. lonisation energy of gases, influence of shielding gases and the role of surface tension at the phase boundary on the weld shape, influence of convection direction in the weld pool relative to the temperature coefficient value of surface tension, influence of thermal conductivity of argon and helium on the dimension of the electric arc core and on the weld shape were analysed. It was found out that high thermal conductivity of helium makes heat transfer efficiency in electric arc grow, which fosters decrease in the number of gas bubbles in aluminium welds and increase in welding speed and efficiency, and Iow ionisation energy of argon guarantees easy striking the arc and its stability during the welding process. The ratio of these gases in the shielding mixture has the direct impact on the shape of the welds obtained and the height of the excess weld metal.

17

Wybrane aspekty bezpieczeństwa eksploatacji dużych helowych systemów kriostatowania magnesów nadprzewodzących

Fydrych J., Chorowski M.

Systems : journal of transdisciplinary systems science

|

2004

|

Vol. 9, Sp. 2/1

287-295

PL

W pracy przedstawiono wybrane zagadnienia analizy bezpieczeństwa przykładowej instalacji awaryjnego zrzutu helu z dużego systemu kriostatowania magnesów nadprzewodzących. Omówiono xasadg działania systemu oraz pokazano ewolucję oraz rozkłady temperatur)' i ciśnienia helu w wybranych elementach instalacji. Wyniki wykorzystano do obliczeń termo-mechaniczncj wytrzymałości rur narażonych na nagły kontakt 7. helem nadkrytycznym.

EN

In the paper some problems of safety analysis of the helium relief system of large superconducting magnet ciyostats have been presented. The principles of system operation have been showed as well as the evolutions and distributions of helium temperature and pressure for chosen elements of the installation. The results were applied to the thermo-mechanical strength analysis of pipes endangered for sudden contact with supercritical helium.

18

Thermodynamical and elastic properties of solid helium in the self-consistent phonon theory

Słoma P., Malinowska-Adamska C.

Scientific Bulletin. Physics / Lodz University of Technology

|

2002

|

Vol. 22

89-105

EN

The results of studies of the temperature and pressure variations of the thermodynamic functions and elastic properties of b.c.c. He-3 and h.c.p. He-4 in the reduced second-order approximation of the self-consistent phonon theory are given. The system of self-consistent equations is solved for the (exp,m) Buckingham, (n,m) Lennard-Jones and the (exp,exp) Morse renormalized potentials as the models of interatomic interactions of nearest neighbours in the lattices of these quantum crystals.

PL

Praca zawiera wyniki badań temperaturowych i ciśnieniowych zależności funkcji termodynamicznych oraz współczynników i modułów izotermicznej sprężystości dla kryształów He-3 o strukturze regularnej przestrzennie centrowanej (b.c.c.) i He-4 o idealnej strukturze heksagonalnej najgęstszego upakowania (h.c.p.). Badania wykonane są w przybliżeniu zredukowanym drugiego rzędu teorii pola samouzgodnionego. Układ równań opisujących własności termodynamiczne i sprężyste rozważanych kryształów jest rozwiązany dla samouzgodnionych potencjałów oddziaływania międzyatomowego w sieci aproksymowanych krzywymi (exp,m) Buckinghama, (n,m) Lennarda-Jonesa i (exp,exp) Morse.

19

Physical properties of solid helium in the self-consistent phonon theory

Malinowska-Adamska C., Słoma P.

Scientific Bulletin. Physics / Lodz University of Technology

|

2000

|

Vol. 20

69-77

EN

On the basis of the reduced second order self-consistent phonon approximation the dynamic, thermodynamic and elastic functions of solid helium are computed and compared with available experimental data. The system of self-consistent equations is solved for the (exp,m) Buckingham, (n,m) Lennard-Jones and the (exp,exp) Morse interatomic potentials.

PL

Praca zawiera wyniki badań własności dynamicznych, termodynamicznych oraz sprężystych kryształu helu 4He. Badania ciśnieniowych i temperaturowych zależności wielkości dynamicznych, funkcji termodynamicznych oraz izotermicznego modułu sprężystości i stałych sprężystości zostały wykonane w przybliżeniu zredukowanym, drugiego rzędu teorii pola samouzgodnionego. Jako modelowe funkcje energii potencjalnej oddziaływania międzyatomowego w idealnej sieci heksagonalnej, gęstego upakowania zostały wykorzystane samouzgodnione potencjały (exp,m) Buckinghama, (n,m) Lennarda-Jonesa oraz (exp,exp) Morse. Otrzymane wyniki teoretyczne zostały porównane z danymi doświadczalnymi zebranymi z literatury.

20

Procesy cieplne towarzyszące rezystywnemu przejściu nadprzewodzących magnesów akceleratora LHC w CERN

Chorowski M.

Prace Naukowe Instytutu Techniki Cieplnej i Mechaniki Płynów Politechniki Wrocławskiej. Konferencje

|

1998

|

Vol. 53, nr 9

147-154

PL

W Europejskiej Organizacji Badań CERN w Genewie obecnie budowany jest kolorowy akcelerator protonów Large Hadron Collider (LHC). Maszyna zostanie zainstalowana w tunelu o długości 26,7 km i zlokalizowanym na pograniczu Szwajcarii i Francji w pobliżu Genewy. W akceleratorze LHC w centrum zderzeń protonów uzyskane zostaną energie 14 TeV, co pozwoli na zbadanie struktury materii z dokładnością 10 do -19m. Akcelerator LHC będzie zbudowany z nadprzewodzących magnesów, których uzwojenia zostaną wykonane ze stopu NbTi. Magnesy będą chłodzone nadciekłym helem II o temperaturze 1,8 K i pod ciśnieniem około 1 bar. Całkowita ilość helu w instalacji akceleratora wyniesie 95 ton. W trakcie prac badawczych nad systemem chłodzenia akceleratora LHC zbudowano prototypowy ciąg magnesów (tzw. String) o długości 42.5 m i składający się z trzech magnesów dipolowych oraz magnesu kwadrupolowego. W trakcie badań Stringu wykonano serię testów, których celem było zidentyfikowanie procesów cieplnych i hydraulicznych towarzyszących rezystywnemu przejściu (tzw. quenach) magnesów. Pomiary umożliwiły identyfikację przemian termodynamicznych zachodzących w helu II po quencie i pozwoliły na sformułowanie modelu matematycznego zjawiska.

EN

Experiments at the LHC prototype magnet string have permitted to identify two distinct processes in the thermo-hydraulic transients inducted by a resistive transition of LHC prototype magnets. First the bulk helium undergoes an adiabatic compression. Subsequently helium is heated and discharged from the cryostat. Lumped-parameters model of the phenomena is proposed.